(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 202210650931.0 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 湖南康桥智能科技有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区观沙岭 街道潇湘北路与北津城 路交汇处岳华 新苑项目6 栋10层 (72)发明人 周朗明　万智　胡帅花　陈晓辉　 马珂　 (74)专利代理 机构 长沙麓创时代 专利代理事务 所(普通合伙) 43249 专利代理师 张丽 (51)Int.Cl. H04N 5/247(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种基于组网摄像机的特大桥梁底图像采 集方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于组网摄像机的特大 桥梁底图像采集方法， 组网摄像机由N个摄像机 构成并联采集末端， 固定安装于特大桥梁底检修 平台， 根据特大桥梁底和检修平台结构沿桥宽方 向规划摄像机最佳采集位置和安装角度， 进一步 沿桥长方向进行采集站点规划， 通过检修平台的 驱动系统控制搭载组网摄像机检修平台在桥长 方向的运动， 对 特大桥梁底表观图像数据进行非 接触式采集， 实现梁底自动化全覆盖式图像采 集。 权利要求书7页 说明书16页 附图9页 CN 115086569 A 2022.09.20 CN 115086569 A 1.一种基于组网摄 像机的特 大桥梁底图像采集方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 预设若干类不同视野的阵列摄 像机， 阵列摄 像机由若干相同的摄 像机组成； 步骤二、 沿特大桥梁的桥宽方向将特大桥梁底部分成若干连续的采集断面； 并根据各 采集断面的大小， 在特大桥梁底部的检修平台设置足以覆盖对应断面且含有摄像机数量最 少的阵列摄像机； 并将各阵列摄像机组网形成组网摄像机； 其中每组阵列摄像机中， 相邻相 机摄影区域沿桥宽方向的重叠长度为桥梁横断面重叠量overlapYZ； 调整每组阵列摄像机 中摄像机的角度， 获得足以清楚得到桥底图像的最少摄 像机； 步骤三、 沿桥长方向规划采集站点， 根据设置的采集站点移动搭载组网摄像机的检修 平台实现特 大桥梁底部的自动化全覆盖式图像采集。 2.如权利要求1所述的一种基于组网摄像机的特大桥梁底图像采集方法， 其特征在于： 所述阵列摄 像机组的设置方法包括如下步骤： 1)选择摄像头， 确定摄像机的相 关参数： 摄像机水平视场角为β， 摄像机垂直视场角为 α， 摄像机分辨 率为w*h； w表示水平方向的分辨 率； h表示垂直方向的分辨 率； 2)阵列摄 像机设计： 2.1)阵列摄 像机相关参数如下： 阵列摄像机组为一个对称结构， 即N个摄像机安装在一个水平底座上， 摄像机的安装位 置关于阵列摄像机安装中心OG对称， 设以OG为坐标原点， 沿桥宽方向为XT轴， 沿桥长方向为 YT轴， 垂直桥底向上为ZT轴建立阵列摄像机坐标系OG‑XTYTZT； 阵列摄像机的N个摄像机光心 位于同一水平线上， 阵列摄像机中最外侧 两个摄像机光心的距离称为基线距离baseline， 设阵列摄像机水平方向左右最外侧水平视场射线之间的夹角为阵列摄像机水平视场角 CombFOVHorz， 阵列摄像机垂直视场射线之间的夹角称为阵列摄像机垂直视场角 CombFOVVert， 等同于单个高清摄像机的垂直视场角α， 阵列摄像机水平方向左右最外侧水 平视场射线和垂直视场射线都相交于阵列摄像机虚拟光心 点OE； OG， OE都在同一条直线 上且 垂直于物方成像区域， 且相交于阵列摄 像机视锥体中心点T0； 设阵列摄像机物方水平区域覆盖范围为LHorz， 阵列摄像机物方垂直区域覆盖范围为 LVert， 阵列摄像机真实成像距离为H， 阵列摄像机虚拟成像距离为HE， 阵列摄像机虚拟光心 投影到基线的距离为HP， 阵列摄像机最近成像距离下限值为HMmin， 阵列摄像机水平GSD为 GSDHorz， 阵列摄像机垂直GSD为GSDVert； 阵列摄像机视锥体关键点包括： OE,T0,T1,T2,T3, T4,T5,T6,T7,T8； T0表示虚拟光心在物方平面的投影， T1 T2 T3 T4分别为整个拍摄视场的四 个角点， T1 T4为最左侧拍摄的垂直视场线， T5为T1 T4的中心点， T2 T3为最右侧拍摄的垂直 视场线， T6为的T2 T3中心点， T1 T2为最前侧拍摄的水平视场线， T7为T1 T2的中心点， T3 T4为 最前侧拍摄的水平视场线， T8为T3 T4的中心点； 阵列摄像机关于安装中心OG对称， 左右两边摄像机的安装位置和角度也关于OG对称， 计 算出原点某一侧的偏转角即可 得出另一侧与之对称的偏转角； 所求偏转角的数目n： 设最外侧摄像机的偏 转角为K1， 次外层摄像机的偏 转角为K2， ...， 最靠近阵列摄像机坐权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115086569 A 2标原点的摄 像机n偏转角为Kn； 相邻两个摄像机水平视场射线交会点投影到基线的距离称为最近成像距离， 其中， 物 方平面到阵列相机基线的距离H大于最近成像距离； 最近成像距离也关于OG对称， 以OG左侧 摄像机布置为例， 设最外侧摄像机和次外侧摄像机水平视场相交于点O1,2， 点O1， 2到基线的 距离为最近成像距离HM1， 次外侧摄像机和再次次外侧摄像机水平视场相交于点O2， 3， 点O2， 3 到基线的距离为最近成像距离HM2， ...， 第n摄像机和第n+1个摄像机水平视场相交于点 On,n+1， 点On,n+1到基线的距离为 最近成像距离 HMn； 2.2)阵列摄像机中相机的偏转角和相邻摄像机间最近成像距离的设置满足以下几何 约束关系： a. b. c.Kn＜...＜K2＜K1； d.HMn＜H； e.HMn＞HMmin； 2.3)阵列摄 像机相关参数求 解： 通过桥梁梁底检修平台和桥梁检测面的位置信 息， 可获取物方平面到阵列相机基线的 距离即阵列摄像机真实成像距离为H， 单个摄像机的水平视场角 β 和单个摄像机的垂直视场 角 α， 基线距离basel ine； 其中， 基线距离 阵列摄像机最近成像距离下限值HMmin求解公式为： 阵列摄像机水平视场角CombFOVHorz求 解公式为： CombFOVHorz＝2*K1+β； 阵列摄像机垂直视场角CombFOV Vert求解公式为： CombFOVVert＝α； 阵列摄像机虚拟光心投影到基线的距离为HP求解公式为： 阵列摄像机虚拟成像距离为HE求解公式为： HE＝H+HP；权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115086569 A 3