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申请/专利权人：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种基于RGB‑D深度相机重建的地下管井三维可视化方法，包括：通过RGB‑D深度相机从不同视角获取地下管井的图像数据帧，所述图像数据帧的信息包括目标深度图像和目标RGB图像；对所述目标深度图像进行预处理，获取修正目标深度图像；对同一视角下的所述修正目标深度图像和所述目标RGB图像进行融合处理，获得融合图像数据帧；根据所述融合图像数据帧，获取相邻所述融合图像数据帧之间的初始位姿信息，以及融合三维点云；依据所述初始位姿信息和所述融合三维点云，实现不同视角下点云的配准，获取地下管井的重建三维点云；对所述重建三维点云进行处理，获得地下管井真实三维可视模型，进而实现其内部环境状况的三维可视化。

主权项：1.基于RGB-D深度相机重建的地下管井三维可视化方法，其中，所述方法包括：通过RGB-D深度相机从不同视角获取地下管井的图像数据帧，所述图像数据帧的信息包括目标深度图像和目标RGB图像；对所述目标深度图像进行预处理，获取修正目标深度图像；对同一视角下的所述修正目标深度图像和所述目标RGB图像进行融合处理，获得融合图像数据帧；根据所述融合图像数据帧，获取相邻所述融合图像数据帧之间的初始位姿信息，以及融合三维点云，所述初始位姿信息的计算方法为：根据SIFT算法对相邻所述融合图像数据帧进行匹配，获取初始位姿信息；依据所述初始位姿信息和所述融合三维点云，实现不同视角下点云的配准，获取地下管井的重建三维点云；对所述重建三维点云进行处理，获得地下管井真实三维可视模型；其中，匹配前基于改进的RACSAC算法对明显错误的匹配点对剔除，其方法为：1假设相邻两帧图像提取到的ORB特征点集合为：P＝{pi|pi∈P,i＝1,2,...,m}Q＝{qi|qi∈Q,i＝1,2,...,m}查找P中特征点pi在Q中最近邻和次近邻的两个特征点，若与最近邻和次近邻的欧式距离之比小于设定的阈值，则认为pi与最近邻ORB特征点是一对匹配点；2利用双向匹配机制，即找到P中特征点在Q中对应的特征点，同样找到Q特征点在P对应的点；若二者是一一对应匹配，则认为该匹配是正确的，将匹配不正确的结果进行剔除，以此达到筛选的目的；3通过设定最小匹配距离阈值，将筛选剩余的匹配结果中大于最小匹配距离一定倍数的部分剔除；经过上述步骤得到匹配质量较高的匹配点对；在所述RGB-D深度相机进行拍摄前，基于多项式曲面拟合的方式对所述RGB-D深度相机的深度测量误差进行修正，其中，修正方法为：首先将Kinect深度相机的测距结果与激光测距结果进行分析，得到了Kinect在测距视场范围内的多组深度测量误差及其变化情况；其次利用获取的深度误差数据，构建真实深度值关于测量距离的多项式曲面模型，基于最小二乘法原理对得到测量误差数据进行拟合，得到测量深度关于深度误差的拟合公式；最后通过多项式曲面拟合的误差修正方程对深度误差进行修正，得到修正后的误差；其中，深度误差结果经多项式曲面模型拟合后得到如下拟合公式：y＝4E-10x3-3E-6x2+0.01x式中，y为误差修正值，x为距离值，若将Kinect深度值为d，则修正深度误差为：d′＝d-4E-10x3-3E-6x2+0.01x。

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