(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210679881.9 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 王玉晨　郭永晋　朱鸿儒　王鸿东　 (74)专利代理 机构 上海航天局专利中心 31 107 专利代理师 孙瑜 (51)Int.Cl. G06T 7/80(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06V 10/24(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/22(2022.01) (54)发明名称 一种基于双目相机的船体破损识别方法 (57)摘要 本发明实施例提供了一种基于双目相机的 船体破损识别方法， 其特征在于， 包括步骤： 步骤 1： 对双目相机进行标定； 步骤2： 使用双目相机拍 摄船体破损图像， 并对图像进行预处理； 步骤3： 根据图像中对应点的位置计算破损边缘三维坐 标； 步骤4： 根据步骤3计算的破损边缘三维坐标， 将破损情况在三维模型中现出来。 权利要求书2页 说明书3页 附图1页 CN 115131440 A 2022.09.30 CN 115131440 A 1.一种基于双目相机的船体破损识别方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 步骤1： 对双目相机进行 标定； 步骤2： 使用双目相机拍摄船体破损图像， 并对图像进行 预处理； 步骤3： 根据图像中对应点的位置计算破损边 缘三维坐标； 步骤4： 根据步骤3计算的破损边 缘三维坐标， 将破损情况在三维模型中现出来。 2.如权利要求1所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 包括畸形矫 正、 坐标系标定 。 3.如权利要求1所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤2中， 具体包括图像滤波及边 缘检测增强。 4.如权利要求1所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤3包 括特征点提取， 特征点过滤及匹配。 5.如权利要求2所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 所述相机标定中， 相机由于摄像头本身存在凸度， 拍出的图片会存在畸变， 导致原画面变 形， 求取畸变矩阵来进 行校正； 同时， 由相机坐标系求取世界坐标系坐标时需要得到内参矩 阵K及旋转、 平 移矩阵， 通过 校正计算得知； 其中， 畸形矫正包括： 采用标定板的方法进行图片畸变矩阵、 相机内参矩阵的计算； 通过实际 测量获取标定板的角点及其像素坐标系坐标， 之后将得到的像素坐标与标定板角点利用 OpenCV开源库计算获取内参矩阵、 畸变矩阵、 旋转向量和平 移向量； 借助上述得出的矩阵和向量去除图像的畸变， 同时获得双目相机之间的旋转矩阵及投 影矩阵； 借助旋转矩阵、 平移矩阵及投影矩阵便可进行图像的最终校正， 获取校正后的图 像， 使得图像与实际情况最大程度的接 近； 坐标系标定包括： 首先自定义一个复现坐标系， 通过选定的三个点在 自定义坐标系和 相机坐标系中的位置坐标， 计算两个坐标系之 间的转换矩阵， 包括旋转矩阵与 平移矩阵， 从 而实现不同坐标系中点 坐标的转换。 6.如权利要求3所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤2中， 所述图像滤波与边 缘检测增强包括： 为达到既去除噪声又最大程度的保留边 缘信息的要求， 采用双边滤波； 对于光线昏暗的场景， 采用边缘检测算法提取边缘信息， 增强边缘， 扩大算法的使用范 围； 选取CAN NY算子为 边缘提取算法； 所述特征点提取包括： 采用ORB算法提取。 7.如权利要求4所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 所述特征点过滤包括： 通过特征点密度过滤 的方法去除掉特征点稀疏 的位置， 将特征点密 度小的区域的特 征点去除， 将关注点 集中于特 征点集中的目标区域处。 8.如权利要求4所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 所述特征点匹配包括： 通过同时在两个角度拍摄的图片的差异实现三维信息的获取， 基于 ORB算法， 通过两幅图像中特 征点的匹配， 找到匹配到的点对在相机坐标系中的坐标。 9.如权利要求1所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 三维坐标计算： 设检测出的空间任意点P在两个摄像机C1与C2上的图像点是p1与p2， 基于双 目相机原理， 有权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115131440 A 2式中,zw是图片深度； u、 v是相机坐标系中点的横纵坐标； K是相机矩阵； R是旋转矩阵； t 是平移矩阵； xw、 yw、 zw是三维空间中点的x、 y、 z坐标； K[R  t]整体称为相机投影矩阵M； 针对标定好的摄像机C1与C2， 联立式(1),应用最小二乘法求出P的三维点坐标， 与坐标 系转换矩阵相乘即可获得自定义 坐标系下的坐标(x,y,z)。 10.如权利要求1所述的基于双目相机的船体破损识别方法， 其特征在于， 所述步骤4 中， 基于提取的三维点 坐标， 通过 可视化软件， 在建好的三维模型中， 绘制出破损形状。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115131440 A 3