CN115096213B - 一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油气装备检测技术领域，尤其涉及一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备及方法。基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备及方法，其检测精度高，结构紧凑、操作简单，重建形成的内螺纹轴向轮廓能有效的反映实际形貌，满足了内螺纹检测生产线的需求。基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测检测方法中包括有对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定；对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整；驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集；对所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建；计算内螺纹的几何参数；判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给等步骤。

Description

一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法
技术领域
本发明属于油气装备检测技术领域，尤其涉及一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法。
背景技术
在海洋油气开采领域，常用的水下气液运输管道由多段管柱拼接而成，其管柱的连接以螺纹为主，并且管道每次使用完成后都要进行返厂修复，以便在后续生产中重复使用。受管内介质物化特性及复杂水下工况影响，管柱内螺纹段的螺距、齿高和锥度三项参数极易发生失效；即使经过返厂维修，管柱内螺纹段三项参数还是容易偏离标准，这将危害海洋油气开采的安全。为此，国内外标准规定在管柱修复完成后，必须对内螺纹段的几何参数进行质量检查，以判断管柱内螺纹是否符合使用要求。
目前内螺纹检测方法以接触式为主，检测内螺纹的螺距、齿高和锥度需要利用多种量具，不仅检测速度慢、对检测人员操作水平要求高，而且量具测头易磨损，测量精度低。而非接触式方法具有显著测量优势，如2021年，韩君利发明的公开号为CN113375550A“一种非接触式内螺纹检测装置”中发明了反射镜和光谱共焦传感器测量内螺纹的方法，光谱共焦传感器测量精度高。但进一步研究后发现，该方案属于单点测量，检测效率低，并且其传感器接收范围小，对于较为复杂的内螺纹形面，投射光经二次反射后会偏出传感器接收范围，导致无法测量内螺纹。
2018年，合肥工业大学的田野在仪表技术与传感器期刊上发表的论文“基于机器视觉的内螺纹检测的实现方法”中发明了激光和相机倾斜布置测量内螺纹轴向截面单边轮廓的方法，但其只针对内径大、螺母厚度小的内螺纹，不适用于检测细长管柱内螺纹，并且其单次只能检测内螺纹单侧截面的有限区域，检测效率低。2020年，沈阳理工大学的姜月秋发明的专利号为CN202011617096.8“一种基于激光轮廓扫描的内螺纹检测仪及其检测方法”提出了利用激光轮廓扫描仪和45°反射镜检测内螺纹的方法，该装置通过反射镜、激光扫描仪和伺服电机实现对内螺纹的旋转检测，但伺服电机的回转误差会带来较大检测误差，并且360°旋转测量的时间长，测量精度和效率都不高。
综上所述，现有管柱内螺纹检测方法均存在有较大的局限性。因而，亟待本领域技术人员研究一种全新的内螺纹参数测量方法，以提高海洋油气开采的安全。
发明内容
本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，该检测方法优化了现有检测手段，一次测量即可获得内螺纹的全部参数信息，提高了检测精度和检测效率，实现了内螺纹高精高效检测。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，包括有：
三轴运动导轨；通过连接件，在三轴运动导轨上固定安装有夹具底座；夹具底座上圆周均布有螺纹孔；通过螺纹孔，夹具底座上固定安装有多根夹具爪；多根夹具爪间配合安装有多棱锥反射镜；
多线激光器；多线激光器通过孔柱过盈配合卡入夹具底座前端设置的孔内，使得其轴线与多棱锥反射镜的轴线相重合；
连接件的两侧通过螺钉固定安装有左相机夹具和右相机夹具；左相机夹具和右相机夹具分别用于固定安装左相机与右相机，从而组成双目视觉系统；
较为优选的，夹具爪呈细长条形，夹具爪上设有用于卡紧多棱锥反射镜底边棱角的等间距齿。
较为优选的，所述多棱锥反射镜为正多棱锥，其棱边数为偶数，其反射斜面均镀有高精度反射膜。
作为本发明的另一方面，一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，包括有如下步骤：
（1）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定；
（2）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整；
（3）、驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集；
（4）、对步骤（3）所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建。
较为优选的，还包括有如下步骤：
（5）、计算内螺纹的几何参数；
（6）、判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给。
较为优选的，所述步骤（1）可具体描述为：
调整左相机与右相机的相对位置，使双目检测系统的公共视场中包含多棱锥反射镜；
拆下多棱锥反射镜，在双目检测系统的公共视场内进行双目视觉系统的参数标定；
其中，图像坐标系与相机坐标系间的关系，满足：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
式(1)；
其式(1)中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
分别为空间点在左相机和右相机所采图像下的二维像素坐标，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
分别为空间点在左相机三维坐标系和右相机三维坐标系下的坐标，上述两者之间的转换关系为相机内参矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
分别为左相机、右相机所采图像的二维像素坐标x、y方向的尺度因子，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
为左相机和右相机所采图像的中心点坐标；
左相机和右相机之间的空间位置关系由矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
表示，矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
中包括旋转参量
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
、平移参量
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
；其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
；
空间点在两相机坐标系下的对应关系，满足：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
式(2)。
较为优选的，所述步骤（4）可具体描述为：
采用区域提取方法，提取图像中含有线激光的有效区域，并采用灰度重心法按列提取有效区域内线激光的中心；
通过立体匹配，找出空间中线激光中心在所采集图像中的关系，获取其在左右图像的像素坐标
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
；
基于已标定的左相机与右相机的内参矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
及两相机之间的相对位置关系矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
，计算出线激光中心的三维坐标，以此重建出每条线激光所映射出的内螺纹轴向截面的三维轮廓；其中，线激光中心的三维坐标，满足：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
式(3)；
利用已确定的多棱锥反射镜上各反射斜面的镜面反射关系，还原出内螺纹的实际三维轮廓。
本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其中，该检测方法中包括有对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定；对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整；驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集；对所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建；计算内螺纹的几何参数；判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给等步骤。具有上述步骤技术特征的检测方法，无需旋转，检测精度高，结构紧凑、操作简单，重建形成的内螺纹轴向轮廓能有效的反映实际形貌，简化了现有内螺纹的检测流程，满足了内螺纹检测生产线的需求。
附图说明
该附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的结构示意图。
图2为六线激光投射在六棱锥反射镜斜面的光路示意图。
附图标记：
1、内螺纹；2、多棱锥反射镜；3、夹具爪；4、多线激光器；5、夹具底座；6、左相机；7、右相机；8、三轴运动导轨；9、左相机夹具；10、右相机夹具；11、连接件；12、反射镜底边；13、线激光。
具体实施方式
本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，该检测系统及方法优化了现有检测手段，一次测量即可获得内螺纹的全部参数信息，提高了检测精度和检测效率，实现了内螺纹高精高效检测。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，如图1所示，具体包括有：三轴运动导轨8、多棱锥反射镜2、多线激光器4以及由左相机6和右相机7构成的双目视觉系统。
其中，三轴运动导轨8用于实现本检测系统X、Y、Z的三轴移动，三轴运动导轨8上还安装有连接件11。通过该连接件11，在三轴运动导轨8上进一步固定安装有夹具底座5。而夹具底座5上圆周均布有螺纹孔；通过该螺纹孔，夹具底座5上圆周均布固定安装有多根夹具爪3，多根夹具爪3间配合安装有多棱锥反射镜2。
如图1所示，在夹具底座5的前端还设置有孔，孔内设置有孔柱；与多棱锥反射镜2相配合的多线激光器4通过孔柱的过盈配合，从而安装设置在夹具底座5上的孔位置处。其中，在多线激光器4安装并调试完成后，使其轴线与多棱锥反射镜2的轴线相重合。
此外，如图1所示，连接件11的两侧通过螺钉固定安装有左相机夹具9和右相机夹具10。例如：在连接件11的两侧相应位置处对应设置安装孔，并在左相机夹具9和右相机夹具10上设置通孔，进而利用螺栓连接将左相机夹具9和右相机夹具10分别固定安装在连接件11的两侧，从而组成由左相机6与右相机7构成的双目视觉系统。
作为本发明的一种较为优选的实施方式，如图1所示，固定多棱锥反射镜2用的夹具爪3呈细长条形，其上设有用于卡紧多棱锥反射镜2底边棱角的等间距齿。该等间距齿可根据实际测量需求，实现对多棱锥反射镜2位置的前后调整。
以及，作为本发明的一种可选择的实施方式，多棱锥反射镜2选用正多棱锥，其棱边数为偶数，且其反射斜面均镀有高精度反射膜。
进一步，结合相应附图对本发明提供的基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备其工作过程进行如下简要描述：
检测开始前，首先要对检测系统进行参数标定，并对其各组件进行装配和位置调节；并确保多棱锥反射镜2部分完全深入内螺纹1中，而后打开多线激光器4。
使用基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备采集内螺纹1图像后，继续对其所采结果进行图像处理和立体匹配，并结合已标定的双目视觉系统参数和多棱锥反射镜2上各反射斜面的镜面反射关系，重建出内螺纹1多条轴向截面的三维轮廓；
最后，根据美国石油协会提供的标准参数，计算出内螺纹1的螺距、齿高和锥度，并依据内螺纹1已测长度进行综合判定，判断是否需要进给继续检测。若判定结果为是，则三轴运动导轨8驱动检测系统沿内螺纹1轴线进给，并重复图像采集、轮廓重建和内螺纹1参数计算等一系列流程；若判定结果为否，则输出内螺纹1（合格与否）的检测结果。
其中，需要注意的是，图2为六线激光投射在六棱锥反射镜斜面的示意图。在该示意图中，每条线激光13都经过多棱锥反射镜2的顶点及其反射镜底边12的中点。
以及，基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的结构参数可具体参考如下：
左相机6与右相机7型号相同，皆为分辨率1280×1024像素、1/1.8英寸靶面、CCD类型传感器、帧率60帧、像素尺寸3.45×3.45m的高分辨率相机，保障了高精度成像，并根据工作距离配备12mm定焦镜头。此外，被测件选用美国石油协会标准2-7/8英寸的内螺纹1，其管体内径为73mm，多棱锥反射镜2选用正六棱锥反射镜，并选用配套的六线激光器，并以此为例继续介绍本发明检测方法的具体实施过程。
另一方面，本发明还提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，包括有如下步骤：
（1）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定。
具体的，该步骤（1）可具体描述为：
调整左相机6与右相机7的相对位置，使双目检测系统的公共视场中包含多棱锥反射镜2；
拆下多棱锥反射镜2，在双目检测系统的公共视场内进行双目视觉系统的参数标定；
其中，图像坐标系与相机坐标系间的关系，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
式(1)；
其式(1)中，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE029
分别为空间点在左相机6和右相机7所采图像下的二维像素坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure DEST_PATH_IMAGE031
分别为空间点在左相机6三维坐标系和右相机7三维坐标系下的坐标，上述两者之间的转换关系为相机内参矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure DEST_PATH_IMAGE034
和
Figure DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure DEST_PATH_IMAGE036
和
Figure DEST_PATH_IMAGE037
分别为左相机6、右相机7所采图像的二维像素坐标x、y方向的尺度因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为左相机6和右相机7所采图像的中心点坐标。
值得注意的是，在此向式(1)中提供一组试验数据，其具体可表示为：
左相机6的内参矩阵为
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，右相机7的内参矩阵为
Figure DEST_PATH_IMAGE040
。
而左相机6和右相机7之间的空间位置关系由矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE041
表示，矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE042
中包括旋转参量
Figure DEST_PATH_IMAGE043
、平移参量
Figure DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure DEST_PATH_IMAGE046
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
空间点在两相机坐标系下的对应关系，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
式(2)。
对应上述的试验数据，代入式(2)中，可得：
两相机坐标系之间的空间转换关系
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE050
。
而后，在完成步骤（1）的基础上，进一步继续步骤（2）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整。
具体的，其装配和调整过程可举例描述为：
首先，通过多只夹具爪3（等间距齿），将多棱锥反射镜2固定在双目检测系统前端（约30cm处），使其轴线与多线激光器4的轴线同轴。其中，多棱锥反射镜2利用光学反射原理改变成像光路，使左相机6与右相机7组成的双目视觉系统能转向窥视内螺纹1；与之配合的多线激光器4投射圆周均布的多线激光，线条数与所选多棱锥反射镜2底边数相同，且每条线激光13的投射面均垂直于多棱锥反射镜2的底面，并过多棱锥反射镜2的顶点及对应反射镜底边12的中点。优选的，所选多棱锥反射镜2的棱边数为偶数，如四、八棱锥反射镜，对应的多线激光器4能投射十字形、米字形线激光，如此就存在多组线激光的投射平面为共面的情况，如十字形线激光有两组共面，米字形线激光有四组共面；利用共面线激光能重建出内螺纹1轴向截面两侧的轮廓，便于后续内螺纹1螺距、齿高和锥度的计算。
值得注意的是，所选多棱锥反射镜2的棱数越多，单次测量得到的内螺纹1轴向截面数就越多，获得的内螺纹1的径向信息也就越丰富；但随着棱边数增大，从内螺纹1反射回的线激光13在多棱锥反射镜2的显示区域将变得越短，即获得的内螺纹1牙数将不断减小，内螺纹1轴向信息将越来越少；因此需要根据测量需求选择合适棱数的多棱锥反射镜2，并配套对应线条数的多线激光器4。
而后，固定多棱锥反射镜2后，测量多棱锥反射镜2与双目视觉系统的相对位置关系，计算出多棱锥反射镜2上各反射斜面的镜面反射关系；最后微调三轴运动导轨8，使测量装置中多线激光器4的轴线与内螺纹1的轴线重合，并保证装置的进给方向为内螺纹轴向。
而后，在完成步骤（2）的基础上，进一步继续步骤（3）、驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集。
值得注意的是，完成前述双目检测系统装配和调整过程后，利用三轴运动导轨8驱动检测系统即可深入内螺纹1，直至多棱锥反射镜2完全深入内螺纹1中。同时打开多线激光器4，使线激光通过多棱锥反射镜2的反射面转射到内螺纹1上，显示出内螺纹1轴向截面的轮廓信息。最后利用双目检测系统采集多棱锥反射镜2中内螺纹1的图像即可。
而后，在完成步骤（3）的基础上，进一步继续步骤（4）、对步骤（3）所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建。
具体的，步骤（4）可具体描述为：
首先，采用区域提取方法，提取图像中含有线激光13的有效区域，并采用灰度重心法按列提取有效区域内线激光13的中心；
而后，通过立体匹配，找出空间中线激光13中心在所采集图像中的关系，获取其在左右图像的像素坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE051
和
Figure DEST_PATH_IMAGE052
；
再后，基于已标定的左相机6与右相机7的内参矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE053
和
Figure DEST_PATH_IMAGE054
及两相机之间的相对位置关系矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE055
，计算出线激光13中心的三维坐标，以此重建出每条线激光13所映射出的内螺纹1轴向截面的三维轮廓；
其中，线激光13中心的三维坐标，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE056
式(3)；
利用已确定的多棱锥反射镜2上各反射斜面的镜面反射关系，还原出内螺纹1的实际三维轮廓。
除此之外，作为本发明的一种较为优选的实施方式，该基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法中还包括有如下步骤：
步骤（5）、计算内螺纹1的几何参数；
具体的，在前述步骤得出内螺纹1轴向截面两侧的三维轮廓后，可提取得到三条轴向轮廓的所有齿顶点和齿根点。依据美国石油协会标准数据，即可计算内螺纹1的螺距、齿高和锥度等几何参数。
步骤（6）、判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给。
在完成前述步骤的基础上，进一步根据三条轴向轮廓的测量结果及已测内螺纹1长度进行综合判定，从而确定是否继续进行进给检测。若采集的内螺纹1的信息不足，则对进给判定的结果为是，并控制三轴运动导轨8驱动检测系统沿内螺纹1轴向进给，重复图像采集、轮廓重建和内螺纹1参数计算的一系列流程；若所测内螺纹1长度已满足需求，则对进给判定的结果为否，即可直接判断内螺纹1是否合格。
至此，本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法实现了一次重建即可得出内螺纹1的多条轴向截面三维轮廓、以及计算内螺纹1螺距、齿高和锥度等几何参数的目的。
本发明提供了一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其中，该检测方法中包括有对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定；对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整；驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集；对所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建；计算内螺纹的几何参数；判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给等步骤。具有上述步骤技术特征的检测方法，无需旋转，检测精度高，结构紧凑、操作简单，重建形成的内螺纹轴向轮廓能有效的反映实际形貌，简化了现有内螺纹的检测流程，满足了内螺纹检测生产线的需求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其特征在于，一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，包括有：
三轴运动导轨；通过连接件，在三轴运动导轨上固定安装有夹具底座；夹具底座上圆周均布有螺纹孔；通过螺纹孔，夹具底座上固定安装有多根夹具爪；多根夹具爪间配合安装有多棱锥反射镜；
多线激光器；多线激光器通过孔柱过盈配合卡入夹具底座前端设置的孔内，使得其轴线与多棱锥反射镜的轴线相重合；
连接件的两侧通过螺钉固定安装有左相机夹具和右相机夹具；左相机夹具和右相机夹具分别用于固定安装左相机与右相机，从而组成双目视觉系统；
夹具爪呈细长条形，夹具爪上设有用于卡紧多棱锥反射镜底边棱角的等间距齿；
所述多棱锥反射镜为正多棱锥，其棱边数为偶数，其反射斜面均镀有高精度反射膜；
包括有如下步骤：
（1）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备的参数进行标定；
（2）、对基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备进行装配和调整；
（3）、驱动基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备，完成图像采集；
（4）、对步骤（3）所采集得到的图像进行处理，并进行轮廓重建。
2.根据权利要求1所述的一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其特征在于，还包括有如下步骤：
（5）、计算内螺纹的几何参数；
（6）、判定基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测设备是否需要进给。
3.根据权利要求1所述的一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其特征在于，所述步骤（1）可具体描述为：
调整左相机与右相机的相对位置，使双目检测系统的公共视场中包含多棱锥反射镜；
拆下多棱锥反射镜，在双目检测系统的公共视场内进行双目视觉系统的参数标定；
其中，图像坐标系与相机坐标系间的关系，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式(1)；
其式(1)中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE003
分别为空间点在左相机和右相机所采图像下的二维像素坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure DEST_PATH_IMAGE005
分别为空间点在左相机三维坐标系和右相机三维坐标系下的坐标，上述两者之间的转换关系为相机内参矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure DEST_PATH_IMAGE011
分别为左相机、右相机所采图像的二维像素坐标x、y方向的尺度因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为左相机和右相机所采图像的中心点坐标；
左相机和右相机之间的空间位置关系由矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示，矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE014
中包括旋转参量
Figure DEST_PATH_IMAGE015
、平移参量
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure DEST_PATH_IMAGE018
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
；
空间点在两相机坐标系下的对应关系，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
式(2)。
4.根据权利要求1所述的一种基于多棱锥反射镜的内螺纹双目检测方法，其特征在于，所述步骤（4）可具体描述为：
采用区域提取方法，提取图像中含有线激光的有效区域，并采用灰度重心法按列提取有效区域内线激光的中心；
通过立体匹配，找出空间中线激光中心在所采集图像中的关系，获取其在左右图像的像素坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure DEST_PATH_IMAGE022
；
基于已标定的左相机与右相机的内参矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure DEST_PATH_IMAGE024
及两相机之间的相对位置关系矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，计算出线激光中心的三维坐标，以此重建出每条线激光所映射出的内螺纹轴向截面的三维轮廓；其中，线激光中心的三维坐标，满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
式(3)；
利用已确定的多棱锥反射镜上各反射斜面的镜面反射关系，还原出内螺纹的实际三维轮廓。
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