CN113375601B - 墙体阴阳角测量方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种墙体阴阳角测量方法、装置、设备及存储介质，其中，墙体阴阳角测量方法包括步骤：获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，所述待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标；至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的所述相交点的坐标；至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程；根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值。本申请能够实现墙体阴阳角的测量，且本申请具有测量精度高的优点。
Description
技术领域
本申请涉及测量领域，尤其涉及一种墙体阴阳角测量方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
阴阳角是建筑构造之一，阴角是指凹进去的墙角，如天花板与四周墙面的夹角。阳角是突出来的夹角，譬如过道外侧两面的夹角或者柱子外侧两面的角。阴阳角多呈90度，验收墙面阴阳角时，要求阴阳角要求达到边线与房屋主体相互垂直与平行、墙角保证顺直与方正等效果。对建筑阴阳角施工后，墙面阴阳角如果误差较大，不仅直观上影响家居装修的美观度，还会导致衣柜、橱柜等家具安装摆放不顺畅，造成空间浪费。
目前对阴阳角垂直度的测量，主要是靠人工使用一种叫阴阳角尺的检测工具，这种测量方式不够简便自动化，且测量效率低、测量精确度不高。
发明内容
本申请目的在于公开一种墙体阴阳角测量方法、装置、设备及存储介质，其中，墙体阴阳角测量方法根据投射在待测墙体中的网格图像确定待测墙体中的形成夹角的两个平面的平面方程，进而能够根据两个平面的平面方程计算得到该两个平面所形成的夹角的角度值。
本申请第一方面公开一种墙体阴阳角测量方法，所述方法包括：
获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，所述待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标；
至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的所述相交点的坐标；
至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程；
根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值。
在本申请第一方面中，通过获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到所述网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标，包括：
根据霍夫变换算法检测所述网格成像中的每条所述线段并得到每条所述线段的线段方程；
根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过霍夫变换算法可检测网格成像中的所有线段并得到每条线段的线段方程，进而根据线段的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的坐标，包括：
根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的位置像素坐标；
依次获取每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段；
依次获取每个所述水平投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第一像素点的坐标和每个所述垂直投影线段中像素灰度值大于所述预设阈值且连续的若干个第二像素点的坐标；
依次根据所述若干个第一像素点的坐标、所述若干个第二像素点的坐标加权平均计算得到所述若干个第一像素点的Y坐标平均值和所述若干个第二像素点的X坐标平均值；
依次所述若干个第一像素点的Y坐标平均值、所述若干个第二像素点的X坐标平均值生成每个所述相交点的若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标；
依次根据所述若干个第一亚像素坐标和所述若干个第二亚像素坐标计算得到每个所述相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，根据所述若干个第一像素点的坐标和所述若干个第二像素点的坐标可计算得到若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述根据所述若干个第一亚像素坐标和所述若干个第二亚像素坐标计算得到每个所述相交点的坐标，包括：
依次根据最小二乘法拟合所述若干个第一亚像素坐标并生成所述若干个第一亚像素坐标的直线方程；
依次根据最小二乘法拟合所述若干个第二亚像素坐标并生成所述若干个第二亚像素坐标的直线方程；
依次计算所述若干个第一亚像素坐标的直线方程和所述若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标，并依次将所述若干个第一亚像素坐标的直线方程和所述若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标作为每个所述相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第二亚像素坐标的直线方程可计算得到每个相交点的坐标。
在本申请第一方面中，所述依次获取每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段，包括：
截取每个所述位置像素坐标的相邻区域的图像；
将所述图像水平投影和垂直投影并得到每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，通过截取位置像素坐标的相邻区域的图像，能够获取相交点的水平投影线段和垂直投影线段。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程，包括：
根据立体视觉标定关系将所述两组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标转换为世界坐标；
根据所述两组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的世界坐标计算得到所述两个平面的平面方程。
在本可选的实施方式中，通过将三个相交点的坐标转换为世界坐标，能够便于计算两个平面的平面方程。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标之后，所述至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标之前，所述方法还包括：
根据所述线段的延伸方向确定所述线段的偏折次数。
在本可选的实施方式中，能够根据线段的延伸方向确定线段的偏折次数。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，在所述根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值之后，所述方法还包括：
将所述夹角的角度值与预设垂直度进行比对，若所述夹角的角度值不满足预设条件，则生成报警提示。
在本可选的实施方式中，能够将夹角的角度值与预设垂直度进行必读，如果角度值不符合要求的，则生成报警提示，以便于操作人员修改夹角。
本申请第二方面公开一种墙体阴阳角测量装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，所述待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
检测模块，用于检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标；
分割模块，用于至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的所述相交点的坐标；
第一确定模块，用于至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程；
计算模块，用于根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值。
本申请第二方面的墙体阴阳角测量装置通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到所述网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
本申请第三方面公开了一种墙体阴阳角测量设备，所述设备包括：
处理器；以及
存储器，配置用于存储机器可读指令，所述指令在由所述处理器执行时执行如本申请第一方面公开的墙体阴阳角测量方法。
本申请第三方面的墙体阴阳角测量设备通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到所述网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
本申请第四方面公开一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行本申请第一方面公开的墙体阴阳角测量方法。
本申请第四方面的存储介质通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到所述网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例一公开的一种墙体阴阳角测量方法的流程示意图；
图2为本申请实施例一公开的一种墙体夹角测量的场景示意图；
图3为本申请实施例一公开的一种步骤102的子步骤的流程示意图；
图4为本申请实施例一公开的一种步骤1022的子步骤的流程示意图；
图5为本申请实施例一公开的一种位置像素坐标的示意图；
图6为本申请实施例一公开的一种水平投影线段和垂直投影线段示意图；
图7是本申请实施例一公开的一种网格成像的示意图；
图8是本申请实施例二公开的一种墙体阴阳角测量方法的流程示意图；
图9是本申请实施例二公开的一种网格成像中的线段示意图；
图10是本申请实施例三公开的一种墙体阴阳角测量装置的结构示意图；
图11是本申请实施例四公开的一种墙体阴阳角测量设备的结构示意图；
其中，图2中的附图标记为：双目相机模组1、网格激光器2、墙面3、墙柱4、阳角5、阴角6、网格激光投影图案7。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种墙体阴阳角测量方法的流程示意图。如图1，该墙体阴阳角测量方法包括步骤：
101、获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
102、检测识别网格成像中的所有线段并确定每条线段的相交点的坐标；
103、至少根据线段的偏折次数将相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的相交点的坐标；
104、至少根据每组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标确定两个平面方程；
105、根据两个平面方程计算得到夹角的角度值。
示例性地，请参阅图2所示，图2是本申请实施例公开的一种墙体夹角测量的场景示意图，如图2所示，墙体由墙面3和墙柱4构成，且该墙体包括一个阴角6和阳角5。在图2中，为了测量阴角6和/或阳角5，首先将双目相机模组1向墙面斜45°安装并完成双目立体标定，然后将网格激光器2向轻墙体发射激光光束，进而在墙体上形成网格激光投影图案7(即网格成像)，最后，通过双目相相机模组1可获取该墙体上的网格激光投影图案7。
需要说明的是，本申请实施例中的网格激光器仅是投射装置中的一种优选方式，本申请实施例的投射装置可以是其他可在墙体上形成投射成像的装置，对此本申请实施例不作限定。
可见，本申请实施例通过获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种步骤102的子步骤的流程示意图。如图3所示，步骤102包括子步骤：
1021、根据霍夫变换算法检测网格成像中的每条线段并得到每条线段的线段方程；
1022、根据每条线段和每条线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过霍夫变换算法可检测网格成像中的所有线段并得到每条线段的线段方程，进而根据线段的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种步骤1022的子步骤的流程示意图。如图3所示，步骤1022包括子步骤：
10221、根据每条线段和每条线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条线段的相交点的位置像素坐标；
10222、依次获取每个位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段；
10223、依次获取每个水平投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第一像素点的坐标和每个垂直投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第二像素点的坐标；
10224、依次根据若干个第一像素点的坐标、若干个第二像素点的坐标加权平均计算得到若干个第一像素点的Y坐标平均值和若干个第二像素点的X坐标平均值；
10225、依次根据若干个第一像素点的Y坐标平均值、若干个第二像素点的X坐标平均值生成每个相交点的若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标；
10226、依次根据若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标计算得到每个相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，根据若干个第一像素点的坐标和若干个第二像素点的坐标可计算得到若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标。
在该可选的实施方式中，可选地，步骤10222包括子步骤：
截取每个位置像素坐标的相邻区域的图像；
将图像水平投影和垂直投影并得到每个位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段。
在该可选的实施方式中，可选地，步骤10226包括子步骤：
依次根据最小二乘法拟合若干个第一亚像素坐标并生成若干个第一亚像素坐标的直线方程；
依次根据最小二乘法拟合若干个第二亚像素坐标并生成若干个第二亚像素坐标的直线方程；
依次计算若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标，并依次将若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标作为每个相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第二亚像素坐标的直线方程可计算得到每个相交点的坐标。
示例性地，下面结合图5、图6对本实施例的墙体阴阳角测量方法进行进一步说明。请参阅图5、图6，图5是本申请实施例一公开的一种位置像素坐标的示意图，图6是本申请实施例公开的一种水平投影线段和垂直投影线段示意图。如图5所示，由于位置像素坐标的附近存在散斑或散光点，此时，相交点的位置像素坐标的精确度不够。如图5所示，通过截取位置像素坐标的相邻区域的图像，并将该图像进行水平投影和垂直投影可得到如图6所示的水平投影线段和垂直投影线段。
示例性地，如图6所示，沿水平投影线段的X方向,遍历水平投影线段的垂直截面上像素，并设水平投影线段上的像素列用i表示，统计第i列的像素列中所有像素灰度值大于阈值T并且连续的像素点(即第一像素点)，求这些像素点的Y方向坐标的加权平均，得到第i列的像素列中的像素点的平均Y坐标Piy，其中：
Pix＝i表示第i列像素点的X坐标，hj为第一i列中的第j个像素的灰度值，T用(m,n)表示。
进一步地，沿垂直投影线段的Y方向,遍历垂直投影线段的水平截面上像素，并设垂直投影线段上的像素行用k表示，统计第k行的像素列中所有像素灰度值大于阈值T并且连续的像素点(即第一像素点)，求这些像素点的Y方向坐标的加权平均，得到第k行的像素点的平均X坐标Pix。
再进一步地，计算得到第k行的像素点的平均X坐标Pix和得到第i列的像素列中的像素点的平均Y坐标Piy之后，使用最小二乘法拟合第k行的像素点的坐标得到第k行的像素点的线段方程，使用最小二乘法拟合第i列的像素点的坐标得到第i列的像素点的线段方程，进而将根据第i列的像素点的线段方程和第k行的像素点的坐标相计算得到的交点坐标作为相交点的坐标。
可见，在本可选的实施方式中，通过水平和垂直投影，能够得到相交点的投影成像，进而能够获取投影成像中的符合要求的一系列像素点的坐标，进而根据该一系列像素点的坐标可计算得到更加精确的相交点的坐标，从而可克服排除激光散斑、杂散光等的干扰，进而提高相交点的坐标的精确度和夹角的角度值精确度。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤104，包括子步骤：
根据立体视觉标定关系将两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标转换为世界坐标；
根据两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的世界坐标计算得到两个平面的平面方程。
示例性地，请参阅图7，图7是本申请实施例公开的一种网格成像示意图。如图7所示，根据两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的世界坐标计算得到两个平面的平面方程，其中有计算式：
其中
为墙体中的第i个要测量的阴阳角，A、B、C是平面方程中的系数。
在本可选的实施方式中，通过将三个相交点的坐标转换为世界坐标，能够便于计算两个平面的平面方程。
实施例二
请参阅图8，图8是本申请实施例公开的一种墙体阴阳角测量方法的流程示意图。如图8，该墙体阴阳角测量方法包括步骤：
201、获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
202、检测识别网格成像中的所有线段并确定每条线段的相交点的坐标；
203、根据线段的延伸方向确定线段的偏折次数；
204、至少根据线段的偏折次数将相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的相交点的坐标；
205、至少根据每组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标确定两个平面方程；
206、根据两个平面方程计算得到夹角的角度值；
207、将夹角的角度值与预设垂直度进行比对，若夹角的角度值不满足预设条件，则生成报警提示。
示例性地，请参阅图9，图9是本申请实施例公开的一种网格成像中的线段示意图。如图9所示，如果水平激光线延伸的方向没有改变，说明该激光线投影于一个平面内。如果激光线发生偏折，则表明激光线投影到不同的平面内。每偏折一次形成一个面夹角，例如，图8中的第一条线段无偏执，第二条线段偏折1次，形成1个阴阳角，第二条线段偏折2次，形成2个阴阳角。
可见，本申请实施例通过将夹角的角度值与预设垂直度进行比较，当比较出的角度值不符合要求时，则生成报警提示，以便于操作人员修改夹角。另一方面，本申请实施例中能够线段的延伸方向确定线段的偏折次数。
实施例三
请参阅图10，图10是本申请实施例公开的一种墙体阴阳角测量装置的结构示意图。如图10所示，该装置包括：
获取模块301，用于获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
检测模块302，用于检测识别网格成像中的所有线段并确定每条线段的相交点的坐标；
分割模块303，用于至少根据线段的偏折次数将相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的相交点的坐标；
第一确定模块304，用于至少根据每组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标确定两个平面方程；
计算模块305，用于根据两个平面方程计算得到夹角的角度值。
示例性地，请参阅图2所示，图2是本申请实施例公开的一种墙体夹角测量的场景示意图，如图2所示，墙体由墙面3和墙柱4构成，且该墙体包括一个阴角6和阳角5。在图2中，为了测量阴角6和/或阳角5，首先将双目相机模组1向墙面斜45°安装并完成双目立体标定，然后将网格激光器2向轻墙体发射激光光束，进而在墙体上形成网格激光投影图案7(即网格成像)，最后，通过双目相相机模组1可获取该墙体上的网格激光投影图案7。
需要说明的是，本申请实施例中的网格激光器仅是投射装置中的一种优选方式，本申请实施例的投射装置可以是其他可在墙体上形成投射成像的装置，对此本申请实施例不作限定。
可见，本申请实施例通过获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，检测模块302包括：
检测子模块3021，用于根据霍夫变换算法检测网格成像中的每条线段并得到每条线段的线段方程；
计算子模块3022，用于根据每条线段和每条线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过霍夫变换算法可检测网格成像中的所有线段并得到每条线段的线段方程，进而根据线段的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标。
在本可选的实施方式，计算子模块3022执行根据每条线段和每条线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条线段的相交点的坐标这一步骤的具体方式为：
根据每条线段和每条线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条线段的相交点的位置像素坐标；
依次获取每个位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段；
依次获取每个水平投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第一像素点的坐标和每个垂直投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第二像素点的坐标；
依次根据若干个第一像素点的坐标、若干个第二像素点的坐标加权平均计算得到若干个第一像素点的Y坐标平均值和若干个第二像素点的X坐标平均值；
依次根据若干个第一像素点的Y坐标平均值、若干个第二像素点的X坐标平均值生成每个相交点的若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标；
依次根据若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标计算得到每个相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，根据若干个第一像素点的坐标和若干个第二像素点的坐标可计算得到若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标。
在该可选的实施方式中，更为具体地，计算子模块3022执行依次获取每个位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段这一步骤的具体方式为：
截取每个位置像素坐标的相邻区域的图像；
将图像水平投影和垂直投影并得到每个位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段。
在该可选的实施方式中，更为具体地，计算子模块3022执行依次根据若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标计算得到每个相交点的坐标这一步骤的具体方式为：
依次根据最小二乘法拟合若干个第一亚像素坐标并生成若干个第一亚像素坐标的直线方程；
依次根据最小二乘法拟合若干个第二亚像素坐标并生成若干个第二亚像素坐标的直线方程；
依次计算若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标，并依次将若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标作为每个相交点的坐标。
在本可选的实施方式中，通过若干个第一亚像素坐标的直线方程和若干个第二亚像素坐标的直线方程可计算得到每个相交点的坐标。
示例性地，下面结合图4、图5对本实施例的墙体阴阳角测量装置的测量过程进行进一步说明。请参阅图4、图5，图4是一种位置像素坐标的投影示意图，图5是本申请实施例公开的一种水平投影线段和垂直投影线段示意图。如图4所示，由于位置像素坐标的附近存在散斑或散光点，此时，相交点的位置像素坐标的精确度不够。如图4所示，通过截取位置像素坐标的相邻区域的图像，并将该图像进行水平投影和垂直投影可得到如图4所示的水平投影线段和垂直投影线段。
示例性地，如图5所示，沿水平投影线段的X方向,遍历水平投影线段的垂直截面上像素，并设水平投影线段上的像素列用i表示，统计第i列的像素列中所有像素灰度值大于阈值T并且连续的像素点(即第一像素点)，求这些像素点的Y方向坐标的加权平均，得到第i列的像素列中的像素点的平均Y坐标Piy，其中：
Pix＝i表示第i列像素点的X坐标，hj为第一i列中的第j个像素的灰度值，T用(m,n)表示。
进一步地，沿垂直投影线段的Y方向,遍历垂直投影线段的水平截面上像素，并设垂直投影线段上的像素行用k表示，统计第k行的像素列中所有像素灰度值大于阈值T并且连续的像素点(即第一像素点)，求这些像素点的Y方向坐标的加权平均，得到第k行的像素点的平均X坐标Pix。
再进一步地，计算得到第k行的像素点的平均X坐标Pix和得到第i列的像素列中的像素点的平均Y坐标Piy之后，使用最小二乘法拟合第k行的像素点的坐标得到第k行的像素点的线段方程，使用最小二乘法拟合第i列的像素点的坐标得到第i列的像素点的线段方程，进而将根据第i列的像素点的线段方程和第k行的像素点的坐标相计算得到的交点坐标作为相交点的坐标。
可见，在本可选的实施方式中，通过水平和垂直投影，能够得到相交点的投影成像，进而能够获取投影成像中的符合要求的一系列像素点的坐标，进而根据该一系列像素点的坐标可计算得到更加精确的相交点的坐标，从而可克服排除激光散斑、杂散光等的干扰，进而提高相交点的坐标的精确度和夹角的角度值精确度。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，第一确定模块305执行至少根据每组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标确定两个平面方程的具体方式为：
根据立体视觉标定关系将两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的坐标转换为世界坐标；
根据两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的世界坐标计算得到两个平面的平面方程。
示例性地，请参阅图6，图6是本申请实施例公开的一种网格成像示意图。如图6所示，根据两组坐标中的三个不在同一线段上的相交点的世界坐标计算得到两个平面的平面方程，其中有计算式：
其中
为墙体中的第i个要测量的阴阳角，A、B、C是平面方程中的系数。
在本可选的实施方式中，通过将三个相交点的坐标转换为世界坐标，能够便于计算两个平面的平面方程。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例的墙体阴阳角测量装置还包括第二确定模块306，该第二确定模块306用于根据线段的延伸方向确定线段的偏折次数。需要说明的是，检测模块302执行完毕后可触发第二确定模块306启动，第二确定模块306执行完毕后可触发分割模块303启动。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例的墙体阴阳角测量装置还包括比较模块307、提示模块308，其中：
比较模块307，用于将夹角的角度值与预设垂直度进行比对；
提示模块308，用于当比较模块307的比较结果为夹角的角度值不满足预设条件，生成报警提示。
示例性地，请参阅图8，图8是本申请实施例公开的一种网格成像中的线段示意图。如图8所示，如果水平激光线延伸的方向没有改变，说明该激光线投影于一个平面内。如果激光线发生偏折，则表明激光线投影到不同的平面内。每偏折一次形成一个面夹角，例如，图8中的第一条线段无偏执，第二条线段偏折1次，形成1个阴阳角，第二条线段偏折2次，形成2个阴阳角。
可见，本申请实施例通过将夹角的角度值与预设垂直度进行比较，当比较出的角度值不符合要求时，则生成报警提示，以便于操作人员修改夹角。另一方面，本申请实施例中能够线段的延伸方向确定线段的偏折次数。
由此可见，本申请实施例的墙体阴阳角测量装置通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
实施例四
请参阅图11，图11是本申请实施例公开的一种墙体阴阳角测量设备的结构示意图，如图11所示，该设备包括：
处理器402；以及
存储器401，配置用于存储机器可读指令，指令在由处理器402执行时，使得处理器402执行本申请实施例一、实施二例公开的一种墙体阴阳角测量方法。
本申请实施例的墙体阴阳角测量设备通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
实施例五
本申请公开一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时执行本申请实施例一、实施例二公开的墙体阴阳角测量方法。
本申请实施例的存储介质通过执行墙体阴阳角测量方法，能够获取待测墙体上的网格成像，进而能够计算得到网格成像中所有水平线段及垂直线段所形成的相交点的坐标，进而能够根据线段的偏执次数将该相交点的坐标至少分为两组，从而能够根据两组坐标计算得到两个平面方程，从而能够根据两个平面方程计算得到两个平面所形成的夹角的角度值。与现有技术相比，本申请能够实现自动测量待测墙体上的夹角，如测量待测墙体上的阴阳角，从而可克服现有技术中人工使用阴阳角度尺测量墙体夹角导致的测量效率低、测量精度低等缺陷，因此，本申请具有测量可自动化、测量效率高、测量精度高等优点。
在本申请所公开的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，定位基站，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (11)
1.一种墙体阴阳角测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，所述待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标；
至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的所述相交点的坐标；
至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程；
根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标，包括：
根据霍夫变换算法检测所述网格成像中的每条所述线段并得到每条所述线段的线段方程；
根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的坐标。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的坐标，包括：
根据每条所述线段和每条所述线段的垂直相交线的线段方程计算得到每条所述线段的相交点的位置像素坐标；
依次获取每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段；
依次获取每个所述水平投影线段中像素灰度值大于预设阈值且连续的若干个第一像素点的坐标和每个所述垂直投影线段中像素灰度值大于所述预设阈值且连续的若干个第二像素点的坐标；
依次根据所述若干个第一像素点的坐标、所述若干个第二像素点的坐标加权平均计算得到所述若干个第一像素点的Y坐标平均值和所述若干个第二像素点的X坐标平均值；
依次根据所述若干个第一像素点的Y坐标平均值、所述若干个第二像素点的X坐标平均值生成每个所述相交点的若干个第一亚像素坐标和若干个第二亚像素坐标；
依次根据所述若干个第一亚像素坐标和所述若干个第二亚像素坐标计算得到每个所述相交点的坐标。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述若干个第一亚像素坐标和所述若干个第二亚像素坐标计算得到每个所述相交点的坐标，包括：
依次根据最小二乘法拟合所述若干个第一亚像素坐标并生成所述若干个第一亚像素坐标的直线方程；
依次根据最小二乘法拟合所述若干个第二亚像素坐标并生成所述若干个第二亚像素坐标的直线方程；
依次计算所述若干个第一亚像素坐标的直线方程和所述若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标，并依次将所述若干个第一亚像素坐标的直线方程和所述若干个第一亚像素坐标的直线方程的线段交点坐标作为每个所述相交点的坐标。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依次获取每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段，包括：
截取每个所述位置像素坐标的相邻区域的图像；
将所述图像水平投影和垂直投影并得到每个所述位置像素坐标的水平投影线段和垂直投影线段。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程，包括：
根据立体视觉标定关系将所述两组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标转换为世界坐标；
根据所述两组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的世界坐标计算得到所述两个平面的平面方程。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标之后，所述至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标之前，所述方法还包括：
根据所述线段的延伸方向确定所述线段的偏折次数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值之后，所述方法还包括：
将所述夹角的角度值与预设垂直度进行比对，若所述夹角的角度值不满足预设条件，则生成报警提示。
9.一种墙体阴阳角测量装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取投射装置发射的光束在待测墙体上形成的网格成像，所述待测墙体至少包括一个由两个墙面形成的夹角；
检测模块，用于检测识别所述网格成像中的所有线段并确定每条所述线段的相交点的坐标；
分割模块，用于至少根据所述线段的偏折次数将所述相交点的坐标至少分割成两组坐标，每组坐标至少包括三个不在同一线段上的所述相交点的坐标；
第一确定模块，用于至少根据所述每组坐标中的三个不在同一线段上的所述相交点的坐标确定两个平面方程；
计算模块，用于根据所述两个平面方程计算得到所述夹角的角度值。
10.一种墙体阴阳角测量设备，其特征在于，所述设备包括：
处理器；以及
存储器，配置用于存储机器可读指令，所述指令在由所述处理器执行时执行如权利要求1-8任一项所述的墙体阴阳角测量方法。
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行如权利要求1-8任一项所述的墙体阴阳角测量方法。
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