1.基于图像分析的施工现场钢筋测距装置,包括上位机和下位机,其特征在于:所述上位机由个人终端及内载于个人终端的数据同步处理系统组成,采用windows10/安卓操作系统,用于实现对下位机数据采集的控制和数据导出导入;
所述下位机采用嵌入式数据采集系统,包括CPU、激光测距仪模块、摄像头组模、物理按键、扬声器、液晶面板、蓝牙模块、电源模块,激光测距仪模块用以测量设备到待测钢筋墙面的距离,用以辅助定标钢筋间距;摄像头组模用以采集钢筋结构的高清数字图像;液晶面板用于显示当前采集图片;SD卡用以存储图片及其对应采集参数;CPU用于根据采集到的图像计算出钢筋间距;蓝牙模块用于上位机与下位机之间的通信;所述CPU通过以下步骤计算钢筋间距:S1、图像预处理
用于将拍摄到的彩色图像转换成灰度图像后,完成图像的去噪、增强处理;
S2、畸变校正
根据目标物最靠近相机的2条直线进行逐步扩展,可以最小包围目标物的外接矩形,以这个外接矩形尺寸为准完成图像的校正拉伸;
S3、边缘检测
基于二次曲线拟合的亚像素边缘检测:
(1)在任一整像素级边缘点的邻域内确定边缘灰度梯度方向;
(2)在边缘灰度梯度方向上,对灰度差值进行曲线拟合,对曲线函数求导进而求得极值位置,即是整像素点对应的亚像素边缘;
(3)对所有整像素点重复(1)、(2)操作,直至所有整像素点都找到相应的亚像素边缘点;
(4)完成所有亚像素位置的坐标转换;
S4、目标识别
使用Harris角点检测算子:
(1)用微分的思想考虑各个方向的灰度方差: (1)
(2) 采用了一个较为平滑的窗口高斯函数代替方形的windows: (2)(3)对E进行变形来解决Moravec算子对边缘响应过于灵敏;
(3)
把 提出来,变成了二次型,其中,
(4)Harris的角点响应函数CRF表达式由此而得到: (5)
其中:det(M)表示矩阵M的行列式,trace(M)表示矩阵的迹,当目标像素点的CRF值大于给定的阈值时,该像素点即为角点;
S5、长度检测
通过激光测距仪测量的实际距离和钢筋间距的像素值得出两者之间的函数关系,从而确定钢筋间距的实际距离,具体地,首先获取多组激光仪测量的实际距离与钢筋间距所包含的像素点个数之间的函数关系,然后拟合,得到两者之间的函数关系;测量获取距离待测目标的距离d后,参照所述函数关系可以得到单位像素所占的实际长度a/p的具体数值,然后依据图像处理后得到钢筋交叉点之间所占的像素值p,就可以得到钢筋间的实际距离a。
2.如权利要求1所述的基于图像分析的施工现场钢筋测距装置,其特征在于:所述上位机通过串口通讯协议外接现场施工同步管理APP,通过该APP可查看已检测内容。