CN105608695A - 建筑物表面缺陷检测方法及系统 - Google Patents

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CN105608695A CN201510970820.8A CN201510970820A CN105608695A CN 105608695 A CN105608695 A CN 105608695A CN 201510970820 A CN201510970820 A CN 201510970820A CN 105608695 A CN105608695 A CN 105608695A
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Abstract

本发明提供一种建筑物表面缺陷检测方法及系统,该方法包括:根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,该第一映射关系为空间任意一点在第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,定位建筑物表面的第一缺陷,获取第一缺陷的图像信息和在第一架设坐标系下的直角坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一映射关系,确定第一缺陷的世界坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。这种基于定位的自动缺陷检测方法比较省时、省力,从而提高缺陷检测效率。

Description

建筑物表面缺陷检测方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及建筑领域中缺陷定位、检测技术,尤其涉及一种建筑物表面缺陷检测方法及系统。
背景技术
在现有的土木工程缺陷鉴定领域中,建筑物表面缺陷是建筑工程中的重要力学参数,直接关系到建筑的载力和耐久性,其中,这里的缺陷通常是指待测建筑物上存在的裂缝、蜂窝、孔洞和脱落等。同时,建筑物表面缺陷是衡量建筑物的安全性和可靠性的重要条件和依据。
目前,在对建筑物上存在的缺陷进行检测时,主要采用的是传统的接触式检测方法,所谓接触式检测方法即需要检测人员对缺陷进行近距离接触式检测,测量等,然而,目前一些大型建筑物,例如:桥梁、大坝等,以及特种建筑物,例如:核电站安全壳、烟囱等,往往需要对缺陷进行非接触式检测。
然而,这种接触式检测方法耗时、耗力,导致检测效率比较低。
发明内容
本发明实施例提供一种建筑物表面缺陷检测方法及系统,从而提高缺陷检测效率。
第一方面,本发明实施例提供一种建筑物表面缺陷检测方法,包括:
根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,所述第一映射关系为空间任意一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,所述目标点为所述建筑物上的固定点;
定位建筑物表面的第一缺陷,获取所述第一缺陷的图像信息和在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一映射关系,确定所述第一缺陷的世界坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实施方式中,该方法还包括:
将所述第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的所述第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析所述第一缺陷的演化趋势,并更新所述本地数据库。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能实施方式中,所述根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系之前,还包括:
获取所述建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标;
根据每个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标确定所述每个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标。
结合第一方面或第一种可能实施方式或第二种可能实施方式,在第一方面的第三种可能实施方式中,所述根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,包括:
假设任意两个目标点P1、P2的世界坐标分别为Pw1=(xw1,yw1,zw1)T和pw2=(xw2,yw2,zw2)T,P1、P2在第一架设坐标系下的直角坐标分别为P11=(x11,y11,z11)T和P12=(x12,y12,z12)T,则确定第一映射关系为:
P W n = R W 1 · ( P 1 n - P 11 ) + P W 1 P 1 n = R W 1 - 1 · ( P W n - P W 1 ) + P 11
其中,P1n=(x1n,y1n,z1n)T为任一点Pn在第一架设坐标系下的直角坐标,Pwn=(xwn,ywn,zwn)T为Pn在世界坐标系下的世界坐标;
R w 1 = cosθ w 1 - sinθ w 1 0 sinθ w 1 cosθ w 1 0 0 0 1 , θ w 1 = tan - 1 ( y w 2 - y w 1 x w 2 - x w 1 ) - tan - 1 ( y 12 - y 11 x 12 - x 11 ) ;
θw1表示当所述世界坐标系与所述第一架设坐标系的x轴重合或者平行,绕z轴从世界坐标系到第一架设坐标系需要旋转的角度。
结合第一方面,在第一方面的第四种可能实施方式中,所述定位建筑物表面的第一缺陷,包括:
根据所述第一缺陷的历史世界坐标和所述第一映射关系确定所述第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标。
结合第一方面,在第一方面的第五种可能实施方式中,根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息,包括:
根据所述第一缺陷的图像信息所包括的像元尺寸和焦距和所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标确定所述第一缺陷的图像与所述第一缺陷的实际尺寸的比例系数;
根据所述第一缺陷的图像和所述比例系数,确定所述第一缺陷的实际尺寸。
结合第一方面,在第一方面的第六种可能实施方式中,该方法还包括:
根据所述建筑物上的至少两个目标点在第二架设坐标系下的直角坐标和在所述世界坐标系下的世界坐标,确定第二映射关系,所述第二映射关系为空间任意一点在所述第二架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系;
根据所述第二映射关系和所述建筑物上的第二缺陷在所述第二架设坐标系下的直角坐标确定所述第二缺陷的世界坐标;其中,所述第一缺陷和所述第二缺陷为同一缺陷块不同角度的观测结果;
根据所述第一缺陷的世界坐标和所述第二缺陷的世界坐标进行缺陷拼接,并检测拼接后的缺陷。
第二方面,本发明提供一种建筑物表面缺陷检测系统,包括:旋转平台、缺陷观测模块、三角架和缺陷检测模块;
所述缺陷观测模块固定在所述旋转平台上;
所述旋转平台固定在所述三角架上;
所述缺陷检测模块连接所述旋转平台和所述缺陷观测模块;
其中,所述缺陷检测模块用于;
根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,所述第一映射关系为空间任意一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,所述目标点为所述建筑物上的固定点;
定位建筑物表面的第一缺陷,获取所述第一缺陷的图像信息和在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一映射关系,确定所述第一缺陷的世界坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能实施方式中,所述缺陷检测模块还用于:
将所述第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的所述第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析所述第一缺陷的演化趋势,并更新所述本地数据库。
结合第二方面,在第二方面的第二种可能实施方式中,所述缺陷检测模块还用于:
获取所述建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标;
根据每个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标确定所述每个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标。
本发明实施例提供一种建筑物表面缺陷检测方法及系统,该方法包括:根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,该第一映射关系为空间任意一点在第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,定位建筑物表面的第一缺陷,获取第一缺陷的图像信息和在第一架设坐标系下的直角坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一映射关系,确定第一缺陷的世界坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。该方法相对于现有技术中接触式缺陷检测方法,省时、省力,从而提高缺陷检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的建筑物表面缺陷检测系统的示意图;
图2为本发明一实施例提供的一种建筑物表面缺陷检测方法的流程图;
图3为球面坐标和直角坐标的对应关系图;
图4为本发明一实施例提供的一种缺陷检测模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中缺陷检测效率比较低的问题,本发明提供一种建筑物表面缺陷检测方法及系统。下面首先介绍缺陷检测系统。图1为本发明一实施例提供的建筑物表面缺陷检测系统的示意图,如图1所示,该系统包括:旋转平台、缺陷观测模块、三角架和缺陷检测模块。这里的缺陷检测模块通常为计算机、平板电脑、个人数字助理等智能终端。该缺陷观测模块固定在该旋转平台上;该旋转平台固定在该三角架上;该缺陷检测模块连接旋转平台和缺陷观测模块。
进一步地,三角架用于支撑固定旋转平台;
旋转平台用于通过水平和竖直方向的旋转使缺陷观测模块观测到建筑物表面的各个区域,并将观测时旋转平台的角度信息发送给缺陷检测模块。
缺陷观测模块用于观测、采集建筑物的图像,分析建筑物上缺陷的类型、尺寸等信息;
更进一步地,缺陷观测模块包括:图像采集单元和测距单元。
图像采集单元用于观测、采集建筑物的图像信息;
进一步地,图像采集单元包括:摄像机和长焦镜头等。其中,摄像机和长焦镜头用于观测、拍摄建筑物和建筑物上的目标点、缺陷等。
图像采集单元用于将摄像机拍摄的图像信息传送给缺陷检测模块。
测距单元主要包括激光测距机,测距单元用于提供建筑物到旋转平台的架设位置的距离信息,缺陷检测模块可以通过该距离信息计算建筑物上缺陷的尺寸,还可以通过该距离信息计算建筑物上缺陷或者目标点的位置信息。所述目标点为所述建筑物上的固定点,通常选择目标点可以为具有一定特征的、与被检测建筑物表面明显不同的自然目标,比如:钉子、窗户角等,也可以为人工标志点。
缺陷检测模块用于控制缺陷观测模块观测、保存建筑物图像信息,控制旋转平台的旋转运动,还用于计算目标点或缺陷在不同坐标系下的坐标。
该系统还包括:本地数据库,用于存储建筑物表面缺陷的位置信息、尺寸信息、图像信息等,还存储目标点的位置信息等。
基于上述缺陷检测系统,本发明提供一种缺陷检测方法,具体如下:
图2为本发明一实施例提供的一种建筑物表面缺陷检测方法的流程图,该方法的执行主体为缺陷检测模块,该方法具体包括:
S201:根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,该第一映射关系为空间任意一点在第一架设坐标系下的直角坐标与在世界坐标系下的世界坐标的映射关系;
本发明中的目标点为上述建筑物上的固定点,通常选择目标点可以为具有一定特征的、与被检测建筑物表面明显不同的自然目标,比如:钉子、窗户角等或建筑物上粘贴的人工标志点。
其中,第一架设坐标系是以缺陷检测系统中的旋转平台的旋转中心为原点的坐标系。可以将任一个架设坐标系作为世界坐标系。
通常通过缺陷检测系统可以测量观测点在第一架设坐标系下的球面坐标,其中观测点可以是目标点或者是缺陷,图3为球面坐标和直角坐标的对应关系图。其中O点为旋转平台的旋转中心,如图3所示,缺陷检测模块可以将该观测点B的球面坐标转换为该观测点的直角坐标。具体采用如下公式(1)确定直角坐标:
其中,ds为观测点到O点的距离,θs为观测点与z轴的正方向的夹角,为OB直线在xoy面的投影与x轴正方向的夹角。
假设存在两个目标点P1和P2,它们在第一架设坐标系下的直角坐标通过上述公式(1)已经确定,下面具体介绍根据P1和P2的直角坐标确定第一架设坐标系与世界坐标系的映射关系的方法:
假设两个目标点P1、P2的世界坐标分别为Pw1=(xw1,yw1,zw1)T和pw2=(xw2,yw2,zw2)T,P1、P2在第一架设坐标系下的直角坐标分别为P11=(x11,y11,z11)T和P12=(x12,y12,z12)T,则确定第一映射关系为:
P W n = R W 1 · ( P 1 n - P 11 ) + P W 1 P 1 n = R W 1 - 1 · ( P W n - P W 1 ) + P 11 - - - ( 2 )
其中,P1n=(x1n,y1n,z1n)T为任一点Pn在第一架设坐标系下的直角坐标,Pwn=(xwn,ywn,zwn)T为Pn在世界坐标系下的世界坐标;
R w 1 = cosθ w 1 - sinθ w 1 0 sinθ w 1 cosθ w 1 0 0 0 1 , θ w 1 = tan - 1 ( y w 2 - y w 1 x w 2 - x w 1 ) - tan - 1 ( y 12 - y 11 x 12 - x 11 ) ;
θw1表示当所述世界坐标系与所述第一架设坐标系的x轴重合或者平行,绕z轴从世界坐标系到第一架设坐标系需要旋转的角度。
S202:定位建筑物表面的第一缺陷,获取第一缺陷的图像信息和在第一架设坐标系下的直角坐标;
具体地,定位建筑物表面的第一缺陷可以有两种可选方式。第一种,可以直接定位所述第一缺陷;或者,第二种,根据所述第一缺陷的历史世界坐标和第一映射关系确定所述第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标。
针对第二种情况,其中,第一缺陷的历史世界坐标通过下面的方式获得:根据建筑物上的至少两个目标点在第三架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第三映射关系,第三映射关系为第三架设坐标系和世界坐标系的映射关系;根据第三映射关系和建筑物上的第一缺陷在第三架设坐标系下的直角坐标确定第一缺陷的世界坐标;其中,第一架设坐标系和第三架设坐标系是以缺陷处理系统中的旋转平台的旋转中心为原点的不同坐标系。
通常建筑物上的目标点要远远小于缺陷的数目,通过第二种方法,在变换了架设位置后,无需通过人工一一定位上述数目繁多的第一缺陷,只需要根据第一缺陷的历史世界坐标和第一映射关系计算所述第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标,因此,整个过程比较简单,从而提高缺陷检测效率。
S203:根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一映射关系,确定第一缺陷的世界坐标;
具体地,可以将第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标代入公式(2)得到第一缺陷的世界坐标。
S204:根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一缺陷的图像信息确定第一缺陷的实际尺寸信息。
具体地,根据所述第一架设坐标系下的直角坐标确定所述第一缺陷到所述图像的像面的实际距离以及观测所述第一缺陷时的俯仰角度和水平角度;根据所述第一缺陷的图像信息和所述第一缺陷到所述图像的像面的实际距离以及观测所述第一缺陷时的俯仰角度和水平角度确定所述第一缺陷的图像与所述第一缺陷的实际尺寸的比例系数;其中所述图像信息包括:像元尺寸和焦距;根据所述第一缺陷的图像和所述比例系数,确定所述第一缺陷的实际尺寸。
本发明实施例提供一种建筑物表面缺陷检测方法,包括:根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,该第一映射关系为空间任意一点在第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,定位建筑物表面的第一缺陷,获取第一缺陷的图像信息和在第一架设坐标系下的直角坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一映射关系,确定第一缺陷的世界坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。该方法相对于现有技术中接触式缺陷检测方法,省时、省力,从而提高缺陷检测效率。
进一步地,采用与S201-S203中计算第一缺陷的世界坐标类似的方法,还可以计算第二缺陷的世界坐标,具体如下:根据建筑物上的至少两个目标点在第二架设坐标系下的直角坐标和在所述世界坐标系下的世界坐标,确定第二映射关系,所述第二映射关系为空间任意一点在第二架设坐标系下的直角坐标与在世界坐标系下的世界坐标的映射关系;根据所述第二映射关系和所述建筑物上的第二缺陷在第二架设坐标系下的直角坐标确定所述第二缺陷的世界坐标;其中,所述第一缺陷和所述第二缺陷为同一缺陷块从不同角度的观测结果。
最后,根据所述第一缺陷的世界坐标和所述第二缺陷的世界坐标进行缺陷拼接,并检测拼接后的缺陷。这里所谓的“拼接”是指,将同一缺陷块从不同角度获得第一缺陷和第二缺陷,将第一缺陷和第二缺陷都统一到世界坐标系下,然后在缺陷检测模块上可以建立它们的拼接图像,比如:通过描点绘制的方式,同样地,以此类推,还可以获得第三缺陷、第四缺陷等,只需调整旋转平台的旋转角度即可,最终可以获得整个缺陷块的图像,从而对缺陷块进行整体检测、分析。
本发明实施例通过将不同架设位置下定位到的缺陷,映射到世界坐标系下进行拼接,从而实现对建筑物缺陷的整体检测的效果。
进一步地,将第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析第一缺陷的演化趋势,并更新本地数据库。
需要说明的是,上述计算架设坐标系和世界坐标系之间的映射关系时,主要是以目标点个数为2个的情况为例,下面继续介绍另外两种情况:第一种情况:假设第四架设坐标系与所述世界坐标系之间的公共目标点个数小于2,并且所述第四架设坐标系与所述第一架设坐标系存在至少两个公共目标点,则根据所述至少两个公共目标点在第四架设坐标系下的直角坐标和在所述第一架设坐标系下的直角坐标,确定第四映射关系,所述第四映射关系为空间任意一点在所述第四架设坐标系下的直角坐标与在所述第一架设坐标系下的直角坐标的映射关系;
根据所述第四映射关系和任一点在所述第四架设坐标系下的直角坐标确定所述任一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
根据所述第一映射关系和所述任一点在所述第一架设坐标下的直角坐标确定所述任一点在世界坐标系下的世界坐标。
第二种情况:假设第一架设坐标系和世界坐标系之间的公共目标点个数大于2;
根据所有所述公共目标点在所述第一架设坐标系下的直角坐标和世界坐标通过非线性优化算法确定所述第一映射关系。
图4为本发明一实施例提供的一种缺陷检测模块的结构示意图,这里的缺陷检测模块通常为计算机、平板电脑、个人数字助理等智能终端。其中,该缺陷检测模块包括:
确定单元401,用于根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,所述第一映射关系为空间任意一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,所述目标点为所述建筑物上的固定点;
定位单元402,用于定位建筑物表面的第一缺陷;
获取单元403,用于获取,第一缺陷的图像信息和在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
确定单元401,还用于根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和第一映射关系,确定第一缺陷的世界坐标;根据第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。
进一步地,该缺陷检测模块还包括:分析单元404和更新单元405。
其中,分析单元404将第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析第一缺陷的演化趋势,以便更新单元405更新本地数据库。
更进一步地,该缺陷检测模块还包括:
获取单元403,用于获取建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标;所述确定单元401还用于根据每个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标确定所述每个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标。
本发明提供一种缺陷检测模块,该模块可以用于执行图2所示实施例中的方法步骤,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种建筑物表面缺陷检测方法,其特征在于,包括:
根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,所述第一映射关系为空间任意一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,所述目标点为所述建筑物上的固定点;
定位建筑物表面的第一缺陷,获取所述第一缺陷的图像信息和在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一映射关系,确定所述第一缺陷的世界坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的所述第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析所述第一缺陷的演化趋势,并更新所述本地数据库。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系之前,还包括:
获取所述建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标;
根据每个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标确定所述每个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,包括:
假设任意两个目标点P1、P2的世界坐标分别为Pw1=(xw1,yw1,zw1)T和pw2=(xw2,yw2,zw2)T,P1、P2在第一架设坐标系下的直角坐标分别为P11=(x11,y11,z11)T和P12=(x12,y12,z12)T,则确定第一映射关系为:
P W n = R W 1 · ( P l n - P 11 ) + P W 1 P l n = R W 1 - 1 · ( P W n - P W 1 ) + P 11
其中,P1n=(x1n,y1n,z1n)T为任一点Pn在第一架设坐标系下的直角坐标,Pwn=(xwn,ywn,zwn)T为Pn在世界坐标系下的世界坐标;
R w 1 = cosθ w 1 - sinθ w 1 0 sinθ w 1 cosθ w 1 0 0 0 1 , θ w 1 = tan - 1 ( y w 2 - y w 1 x w 2 - x w 1 ) - tan - 1 ( y 12 - y 11 x 12 - x 11 ) ;
θw1表示当所述世界坐标系与所述第一架设坐标系的x轴重合或者平行,绕z轴从世界坐标系到第一架设坐标系需要旋转的角度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定位建筑物表面的第一缺陷,包括:
根据所述第一缺陷的历史世界坐标和所述第一映射关系确定所述第一缺陷在第一架设坐标系下的直角坐标。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息,包括:
根据所述第一缺陷的图像信息所包括的像元尺寸和焦距和所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标确定所述第一缺陷的图像与所述第一缺陷的实际尺寸的比例系数;
根据所述第一缺陷的图像和所述比例系数,确定所述第一缺陷的实际尺寸。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述建筑物上的至少两个目标点在第二架设坐标系下的直角坐标和在所述世界坐标系下的世界坐标,确定第二映射关系,所述第二映射关系为空间任意一点在所述第二架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系;
根据所述第二映射关系和所述建筑物上的第二缺陷在所述第二架设坐标系下的直角坐标确定所述第二缺陷的世界坐标;其中,所述第一缺陷和所述第二缺陷为同一缺陷块不同角度的观测结果;
根据所述第一缺陷的世界坐标和所述第二缺陷的世界坐标进行缺陷拼接,并检测拼接后的缺陷。
8.一种建筑物表面缺陷检测系统,其特征在于,包括:旋转平台、缺陷观测模块、三角架和缺陷检测模块;
所述缺陷观测模块固定在所述旋转平台上;
所述旋转平台固定在所述三角架上;
所述缺陷检测模块连接所述旋转平台和所述缺陷观测模块;
其中,所述缺陷检测模块用于;
根据建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标和在世界坐标系下的世界坐标,确定第一映射关系,所述第一映射关系为空间任意一点在所述第一架设坐标系下的直角坐标与在所述世界坐标系下的世界坐标的映射关系,所述目标点为所述建筑物上的固定点;
定位建筑物表面的第一缺陷,获取所述第一缺陷的图像信息和在所述第一架设坐标系下的直角坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一映射关系,确定所述第一缺陷的世界坐标;
根据所述第一缺陷在所述第一架设坐标系下的直角坐标和所述第一缺陷的图像信息确定所述第一缺陷的实际尺寸信息。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述缺陷检测模块还用于:
将所述第一缺陷的世界坐标和实际尺寸信息与本地数据库中的所述第一缺陷的历史世界坐标和历史实际尺寸信息进行对比,分析所述第一缺陷的演化趋势,并更新所述本地数据库。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述缺陷检测模块还用于:
获取所述建筑物上的至少两个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标;
根据每个目标点在第一架设坐标系下的球面坐标确定所述每个目标点在第一架设坐标系下的直角坐标。
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