CN110049229A - 一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置及方法，包括隧道检测车、至少一个航姿传感器、至少一个相机、至少一个存储盒、至少一个触发信号板、信号采集箱、至少一个同步控制器、至少一个采集控制器和存储盒；相机与航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，航姿传感器和触发信号板均与信号采集箱相连接；信号采集箱与同步控制器相连接，同步控制器分别与相机和采集控制器相连接，采集控制器与存储盒相连接；实现了对高速运动过程中相机的抖动补偿；通过航姿传感器采集到相机的倾角信号、方位角信号和内置陀螺仪信号计算出相机的角度偏移量，从而对相应的时间位置相机拍摄的图像进行抖动补偿，保证了相机采集的图像的信息的清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道病害检测技术领域，尤其涉及一种用于隧道检测数据的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置及方法。
背景技术
隧道病害检测是在高速运行的环境下进行的，相机所采集图像的数据很大，不仅要保证相机的采集速度，目前现有的技术中对于在使用相机进行拍照时由于人手抖动或是其所在平台运动时产生的抖动，一般会有几种防抖动方法包括光学防抖、电子防抖和感官器(CCD)防抖；中国专利文献(申请号：200910067505.9)提出一种机载成像设备图像抖动补偿方法，该方法采用速率陀螺实时测量CCD相机的视轴在X和Y方向的角运动速度，通过积分器积分得到视轴在X和Y方向的角运动位移，位移传感器实时测量光学变焦系统的实际使用焦距，计算机处理单元得到CCD相机的像面处由于抖动引起的像位移值，对图像进行反向补偿。该发明所述的方法主要是对于在视频连续播放中多帧图像画面间由于视轴抖动造成的图像位移进行抖动补偿，而不能对每帧拍摄的图像进行抖动补偿。
因此，有必要开发一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置和方法。
发明内容
本发明提出了一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，能有效解决目前在隧道环境下对隧道病害检测时因在高速运动过程中相机的抖动造成图像的模糊不清的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、至少一个航姿传感器、至少一个相机、至少一个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、至少一个采集控制器和存储盒，所述相机、航姿传感器、同步控制器和采集控制器的数量相等；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。
采用上述技术方案，信号采集箱将接收到的传感器数据和触发信号整合后再发送给同步控制器，同步控制器先把接收到的触发信号和传感器数据进行解析，再将解析后的触发信号及传感器数据实现同步传输，同步控制器一方面将触发信号传输给相机使相机触发开始采集隧道图像，相机采集到的隧道图像传输给采集控制器；另一方面，同步控制器同时将传感器数据传输给采集控制器；即同步控制器在发送触发信号给相机采集数据信息的同时把传感器所记录的数据信息传输到采集控制器，采集控制器再一起将数据传输给存储盒进行存储，如此可以把图像信息和传感器的数据同时叠加到所对应的每一张图像上，这样则可以用传感器的数据对相机采集的图像信息进行补偿。
进一步改进在于，该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱对触发信号和传感器数据是分别整合的。
作为本发明的优选技术方案，所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物。
作为本发明的优选技术方案，所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中。
作为本发明的优选技术方案，所述存储盒为固态硬盘。
作为本发明的优选技术方案，多个所述相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号。
作为本发明的优选技术方案，相机共N台，其中N为奇数，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器。
作为本发明的优选技术方案，采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；
作为本发明的优选技术方案，存储盒共2个，二者互为备份。
作为本发明的优选技术方案，相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储。该技术方案将防止相机抖动而设计获得的相关数据同步传输给地质雷达采集系统，使防抖动效果延伸到隧道深度病害采集过程中，有效方式了地质雷达抖动造成的数据偏差。
本发明还要解决的一个问题是提供一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，该用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法，包括以下步骤：
(1)将相机与航姿传感器固定于同一检测平台的同一水平面；
(2)打开电源，启动电源控制中心，系统上电后开始各自初始化，隧道检测车移动过程中，信号采集箱接收到触发信号和传感器数据，信号采集箱将触发信号和航姿传感器数据进行整合并将整合好的触发信号和航姿传感器数据发送给同步控制器；航姿传感器用于提供运动过程中所获取的倾角信号、方位角信号和内置陀螺仪信号；内置陀螺仪信号为检测平台移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号，通过倾角信号、方位角信号及内置陀螺仪的x/y/z三个轴的角速度信号推算出每帧图像需要的x/y/z三轴的角度补偿偏移量，通过所得的x/y/z三轴的角度补偿偏移量计算每帧图像在世界坐标系下所对应的坐标，通过修正算法对每一帧图像进行修正，即可获取修正后的世界坐标系下的图像数据；
(3)同步控制器接收到触发信号和航姿传感器数据后，将触发信号传输给相机，使相机触发，相机将采集到的隧道图像传输至采集控制器，同时同步控制器将航姿传感器数据发送给采集控制器；
(4)采集控制器将接收到的隧道图像和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储。
本发明进一步改进在于，所述航姿传感器计算角度偏移量的方法，具体包括以下步骤：
1)通过航姿传感器获取倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据；
2)通过所获取的倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据，推算出每帧图像所对应的角度偏移量，具体计算方法为：通过倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪数据，利用内置陀螺仪所获取的x/y/z三轴角速度数据，再通过经过每个标定物拍摄每帧图像时所对应的即时时间结合角速度数据计算出该段时间内通过内置陀螺仪监测的x/y/z三轴角度变化值，再利用倾角数据和方位角数据和通过内置陀螺仪计算的x/y/z三轴角度变化值推出每帧图像的角度偏移量，该偏移量为x/y/z三轴角度偏移矩阵。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明有效的解决了目前在隧道环境下对隧道病害检测时因在高速运动过程中相机的抖动造成图像的模糊不清；通过航姿传感器采集到相机的倾角信号、方位角信号和内置陀螺仪信号计算出相机的角度偏移量，从而对相应的时间位置相机拍摄的图像进行抖动补偿，保证了相机采集的图像的信息的清晰度；采用激光传感器和红外传感器分别用于测量相机到隧道壁的距离和测量标定物，并将测量到的数据同时用于补偿抖动，有效提高了补偿精度。另外，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号，该技术方案使多台相机联动作业，并结合内置陀螺仪的角速度信号检测作用，在保证取得隧道表面全部病害(6-8台相机可采集隧道全部表面病害)的基础上增加防抖效果。
另外，相机共N台，其中N为奇数，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器。该技术方案不仅获得了相机的优选数量配比，即当N＝3时是采集隧道全部表面病害的最低配置，同时利用一个采集控制器联通所有相机和同步控制器，提高了数据获取效率，降低了设备成本；另外，采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒，该技术方案保证了采集控制器、相机、同步控制器之间的一一对应关系，从而防止数据传输紊乱，维持了各组设备的传感-数据传输-数据控制的独立性，使当任一传输设备发生故障时不会对其他设备造成影响；另外，存储盒共2个，两个存储盒从采集控制器接收同样的数据，该技术方案能够有效保障数据安全；相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储。
附图说明
图1为本发明用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置的框图；
图2位本发明用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置的系统信号流程图；
图3是本发明用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例图中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1：当相机个数为一个时，相应的航姿传感器和存储盒均为一个，该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、相机、存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例2：当相机为多个且为偶数个时，相应的航姿传感器与相机的个数相同，相应的采集控制器和存储盒的数量为相机数量的一半，同步控制器则将触发信号分成多路触发信号，使多路触发信号同时同步触发多个相机同时采集隧道图像，并将采集到的图像发送给采集控制器；相机采集图像的同时，同步控制器将传感器数据发送给采集控制器；多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；具体地，该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例3：当相机为多个且为奇数个时，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器；相应的航姿传感器与相机的个数相同，相应的采集控制器和存储盒的数量为相机数量加1的一半，同步控制器则将触发信号分成多路触发信号，使多路触发信号同时同步触发多个相机同时采集隧道图像，并将采集到的图像发送给采集控制器；相机采集图像的同时，同步控制器将传感器数据发送给采集控制器。具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；当相机为多个且为奇数个时，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例4：与实施例2的不同之处在于，该相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储。具体地：当相机为多个且为偶数个时，相应的航姿传感器与相机的个数相同，相应的采集控制器和存储盒的数量为相机数量的一半，同步控制器则将触发信号分成多路触发信号，使多路触发信号同时同步触发多个相机同时采集隧道图像，并将采集到的图像发送给采集控制器；相机采集图像的同时，同步控制器将传感器数据发送给采集控制器；呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；具体地，该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；该相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例5：与实施例3不同之处在于：该相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储；具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；当相机为多个且为奇数个时，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器；该相机抖动补偿装置还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例6：与实施例2不同之处在于，采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据；采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例7：与实施例3不同之处在于，采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据；采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接；其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例8：与实施例6不同之处在于，存储盒共2个，两个存储盒从采集控制器接收同样的数据；具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和2个存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据；存储盒共2个，两个存储盒从采集控制器接收同样的数据；采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例9：与实施例7不同之处在于：存储盒共2个，两个存储盒从采集控制器接收同样的数据；具体地：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车、航姿传感器、多个相机、多个存储盒、触发信号板、信号采集箱、同步控制器、多个采集控制器和存储盒；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述相机的个数为偶数，多个相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；相机为面阵CCD相机；航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据；存储盒共2个，两个存储盒从采集控制器接收同样的数据；采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接；其中信号采集箱是对触发信号和传感器数据是分别整合的；所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物；所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中；所述存储盒为固态硬盘；所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器。
实施例10：该用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法，包括以下步骤：
(1)将相机与航姿传感器固定于同一检测平台的同一水平面；
(2)打开电源，启动电源控制中心，系统上电后开始各自初始化，隧道检测车移动过程中，信号采集箱接收到触发信号和传感器数据，信号采集箱将触发信号和航姿传感器数据进行整合并将整合好的触发信号和航姿传感器数据发送给同步控制器；航姿传感器用于提供运动过程中所获取的倾角信号、方位角信号和内置陀螺仪信号；内置陀螺仪信号为检测平台移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号，通过倾角信号、方位角信号及内置陀螺仪的x/y/z三个轴的角速度信号推算出每帧图像需要的x/y/z三轴的角度补偿偏移量，通过所得的x/y/z三轴的角度补偿偏移量计算每帧图像在世界坐标系下所对应的坐标，通过修正算法对每一帧图像进行修正，即可获取修正后的世界坐标系下的图像数据；
(3)同步控制器接收到触发信号和航姿传感器数据后，将触发信号传输给相机，使相机触发，相机将采集到的隧道图像传输至采集控制器，同时同步控制器将航姿传感器数据发送给采集控制器；
(4)采集控制器将接收到的隧道图像和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储。
所述航姿传感器计算角度偏移量的方法，具体包括以下步骤：
1)通过航姿传感器获取倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据；
2)通过所获取的倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据，推算出每帧图像所对应的角度偏移量，具体计算方法为：通过倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪数据，利用内置陀螺仪所获取的x/y/z三轴角速度数据，再通过经过每个标定物拍摄每帧图像时所对应的即时时间结合角速度数据计算出该段时间内通过内置陀螺仪监测的x/y/z三轴角度变化值，再利用倾角数据和方位角数据和通过内置陀螺仪计算的x/y/z三轴角度变化值推出每帧图像的角度偏移量，该偏移量为x/y/z三轴角度偏移矩阵，即旋转矩阵。
要获取所述在世界坐标系下的补偿后的修正基准图像坐标，通过修正算法，利用算出的三轴角度偏移矩阵和世界坐标系算出修正后的图像位置坐标，由于相机是固定位置触发，且航姿传感器与相机处于同一水平位置，所有只存在旋转矩阵，忽略平移矩阵；旋转矩阵的具体计算方法为：1)将旋转矩阵进行变换，将世界坐标系的原点平移到视点，设视点在世界坐标系下的点坐标为(a,b,c)，旋转矩阵变换后的变换矩阵为：
其中，θ表示在右手坐标系下绕x轴旋转的角度；
其中，θ表示在右手坐标系下绕y轴旋转的角度；
其中，θ表示在右手坐标系下绕z轴旋转的角度；
2)将新坐标系绕y顺时针转θ角，此时大于180°，形体顶点逆转θ角；
其中令则：
3)再令新坐标系绕x顺时针转Φ角，形体顶点逆转Φ，则：
cosφ＝v/u，sinφ＝c/u，得到
4)右手坐标系变成左手坐标系，z轴反向，
于是变换矩阵：
通过上述变换，在世界坐标系下的补偿后的修正基准图像坐标，从而得到修正后的图像位置坐标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，包括隧道检测车，其特征在于，包括至少一个航姿传感器、至少一个相机、至少一个存储盒、至少一个触发信号板、信号采集箱、至少一个同步控制器、至少一个采集控制器和存储盒，所述相机、航姿传感器、同步控制器和采集控制器的数量相等；所述相机与所述航姿传感器固定在同一检测平台的同一水平面上，所述航姿传感器和所述触发信号板均与信号采集箱相连接；所述信号采集箱与所述同步控制器相连接，所述同步控制器分别与所述相机和所述采集控制器相连接，所述采集控制器与所述存储盒相连接；所述触发信号板用于产生触发相机的触发信号，所述航姿传感器用于提供隧道检测车在运动过程中所获取的航姿信号；所述信号采集箱用于接收并整合触发信号及传感器数据，并将整合好的触发信号及航姿传感器数据发送给所述同步控制器；所述同步控制器用于接收触发信号及航姿传感器数据，并同时将触发信号发送给相机触发相机采集图像和将航姿传感器数据发送给所述采集控制器；所述相机用于采集隧道内的图像且将采集的图像传输给所述采集控制器；所述采集控制器将图像数据和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储；所述存储盒用于存储图像和航姿传感器数据。
2.根据权利要求1所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于，所述航姿传感器为ARM航姿传感器、和/或MEMS航姿传感器、和/或DSP航姿传感器，并且该用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置还包括测距传感器，所述测距传感器安装于隧道检测车上且与所述信号采集箱相连接。
3.根据权利要求2所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于，所述测距传感器包括激光传感器和红外传感器，所述红外传感器与所述相机安装在同一水平面上，用于测量相机到隧道壁的距离；所述激光传感器用于测量标定物。
4.根据权利要求3所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于，所述相机通过Camera Link线与所述采集控制器相连接，所述采集控制器通过串口把采集到的隧道图像和传感器数据存储到所述存储盒中。
5.根据权利要求1所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于，多个所述相机呈半圆弧型排列，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上；所述相机为面阵CCD相机；所述航姿传感器还包括内置陀螺仪，内置陀螺仪用于检测隧道检测车移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号。
6.根据权利要求1所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于：所述相机共N台，其中N为奇数，相机呈半圆弧型排列，半圆弧的直径边与隧道路面相平行，其中一台相机位于半圆弧形的最高点，每台相机均有一一对应的航姿传感器与其固定在同一检测平台的同一水平面上，并且每台相机均有与其一一对应的同步控制器，所有相机、同步控制器共用一个采集控制器；或
所述采集控制器至少3个，每个采集控制器均有与其一一对应的相机和同步控制器，所有采集控制器共用一个存储盒；或
所述存储盒共2个，二者互为备份。
7.根据权利要求1所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于：还包括地质雷达采集系统，其用于采集隧道空洞等隧道深度病害，所述地质雷达采集系统包括发射天线、接收天线、示波器和图像转换装置，所述同步控制器将接收到的触发信号发送给地质雷达采集系统触发地质雷达采集系统采集隧道深度病害；所述地质雷达采集系统将采集到的数据输送到采集控制器，采集控制器将图像数据、航姿传感器数据和隧道深度病害数据一起传输给存储盒进行存储。
8.根据权利要求4所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置，其特征在于，所述存储盒为固态硬盘。
9.一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将相机与航姿传感器固定于同一检测平台的同一水平面；
(2)打开电源，启动电源控制中心，系统上电后开始各自初始化，隧道检测车移动过程中，信号采集箱接收到触发信号和传感器数据，信号采集箱将触发信号和航姿传感器数据进行整合并将整合好的触发信号和航姿传感器数据发送给同步控制器；航姿传感器用于提供运动过程中所获取的倾角信号、方位角信号和内置陀螺仪信号；内置陀螺仪信号为检测平台移动过程中的x/y/z三轴的角速度信号，通过倾角信号、方位角信号及内置陀螺仪的x/y/z三个轴的角速度信号推算出每帧图像需要的x/y/z三轴的角度补偿偏移量，通过所得的x/y/z三轴的角度补偿偏移量计算每帧图像在世界坐标系下所对应的坐标，通过修正算法对每一帧图像进行修正，即可获取修正后的世界坐标系下的图像数据；
(3)同步控制器接收到触发信号和航姿传感器数据后，将触发信号传输给相机，使相机触发，相机将采集到的隧道图像传输至采集控制器，同时同步控制器将航姿传感器数据发送给采集控制器；
(4)采集控制器将接收到的隧道图像和航姿传感器数据一起传输给存储盒进行存储。
10.根据权利要求9所述的用于隧道图像采集的相机抖动补偿的方法，其特征在于，所述航姿传感器计算角度偏移量的方法，具体包括以下步骤：
1)通过航姿传感器获取倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据；
2)通过所获取的倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪的x/y/z三轴的角速度数据，推算出每帧图像所对应的角度偏移量，具体计算方法为：通过倾角数据、方位角数据和内置陀螺仪数据，利用内置陀螺仪所获取的x/y/z三轴角速度数据，再通过经过每个标定物拍摄每帧图像时所对应的即时时间结合角速度数据计算出该段时间内通过内置陀螺仪监测的x/y/z三轴角度变化值，再利用倾角数据和方位角数据和通过内置陀螺仪计算的x/y/z三轴角度变化值推出每帧图像的角度偏移量，该偏移量为x/y/z三轴角度偏移矩阵。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110513116A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-29 | 西南石油大学 | 一种隧道顶进施工导向的监测装置及监测方法 |
| CN112839178A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-25 | 昆山高新轨道交通智能装备有限公司 | 一种图像的震动补偿方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113973277A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 | 一种电力物联网无线传感器时间同步系统及方法 |
| WO2022056816A1 (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种车辆防抖稳定器感知方法、应用、系统 |
| CN114383575A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-22 | 中国测绘科学研究院 | 一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106027909A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 大连海事大学 | 一种基于微机电惯性传感器与摄像机的船载视频同步采集系统及方法 |
| CN206181178U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-05-17 | 深圳零度智能飞行器有限公司 | 一种航拍相机 |
| CN107284330A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-10-24 | 南京火眼猴信息科技有限公司 | 一种公路隧道检测车 |
| WO2018000380A1 (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 华为技术有限公司 | 终端的相机模组的偏角检测方法、抖动补偿方法及装置 |
| CN208369731U (zh) * | 2018-01-17 | 2019-01-11 | 南京火眼猴信息科技有限公司 | 一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置 |
-
2018
- 2018-01-17 CN CN201810045900.6A patent/CN110049229A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018000380A1 (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 华为技术有限公司 | 终端的相机模组的偏角检测方法、抖动补偿方法及装置 |
| CN106027909A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 大连海事大学 | 一种基于微机电惯性传感器与摄像机的船载视频同步采集系统及方法 |
| CN206181178U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-05-17 | 深圳零度智能飞行器有限公司 | 一种航拍相机 |
| CN107284330A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-10-24 | 南京火眼猴信息科技有限公司 | 一种公路隧道检测车 |
| CN208369731U (zh) * | 2018-01-17 | 2019-01-11 | 南京火眼猴信息科技有限公司 | 一种用于隧道图像采集的相机抖动补偿装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110513116A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-29 | 西南石油大学 | 一种隧道顶进施工导向的监测装置及监测方法 |
| WO2022056816A1 (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种车辆防抖稳定器感知方法、应用、系统 |
| CN114521239A (zh) * | 2020-09-18 | 2022-05-20 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种车辆防抖稳定器感知方法、应用、系统 |
| CN112839178A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-25 | 昆山高新轨道交通智能装备有限公司 | 一种图像的震动补偿方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113973277A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 | 一种电力物联网无线传感器时间同步系统及方法 |
| CN113973277B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-01-09 | 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 | 一种电力物联网无线传感器时间同步系统及方法 |
| CN114383575A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-22 | 中国测绘科学研究院 | 一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法 |
| CN114383575B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-03-22 | 中国测绘科学研究院 | 一种陀螺仪辅助近景测量的地质灾害监测方法 |
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