CN115810041A - 一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法及系统 - Google Patents

一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法及系统 Download PDF

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CN115810041A CN202310031018.7A CN202310031018A CN115810041A CN 115810041 A CN115810041 A CN 115810041A CN 202310031018 A CN202310031018 A CN 202310031018A CN 115810041 A CN115810041 A CN 115810041A
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Abstract

本发明涉及电力系统建设中线缆头制备领域，尤其是一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法及系统，其中本发明的方法利用多个摄像头搭建拍摄环境，并在该拍摄环境下将线缆直径和空间位置设定为变量后，通过这两个变量构建与摄像头拍摄获取的待测线缆图像有关的待测线缆图像关系模型，再利用待测线缆图像中的实际参数值构建总体观测误差函数，通过求解出总体观测误差函数值最小时，线缆直径和空间位置两个变量的值来获取线缆直径和空间位置的最优估计值。本发明所获取的空间位置的最优估计值还可以用于计算待测线缆的长度、倾角等参数；同时本发明所获取待测线缆的尺寸精度较高、可靠性强，测试方便，为制备出高质量的线缆头提供了工艺数据基础。

Description

一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统建设中线缆头制备领域，尤其是一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法及系统。
背景技术
在电力系统搭建中，线缆头的制备是十分常见。制作线缆头首先步骤是在完整的电缆中将所需要的部分剥出，再对剥出的电缆部分进行打磨以及包装。在高质量线缆头的制作过程中，对剥开部分的电缆尺寸有较高要求；然而现有技术大多在对制作过程是通过有经验的工人对尺寸进行经验判断并结合手工配合简单工具来完成，目前没有用于线缆头制备施工环节的视觉检测设备，具有较大不确定性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足以及实际工程的需求，第一方面，本发明提供了一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，包括如下步骤：提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境；将待测线缆置入所述拍摄环境；通过多个摄像头分别获取多张待测线缆图像；利用线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型；利用所述关系模型结合所述待测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数；通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值。本发明利用多个摄像头搭建拍摄环境，并在该拍摄环境下将线缆直径和空间位置设定为变量，通过这两个变量构建与摄像头拍摄获取的待测线缆图像有关的待测线缆图像关系模型，再利用摄像头拍摄的待测线缆图像中的实际参数值构建总体观测误差函数，通过求解出总体观测误差函数值最小时，线缆直径和空间位置两个变量的取值来获取线缆直径和空间位置的最优估计值；本发明所获取的空间位置的最优估计值还可以用于计算待测线缆的长度、倾角等参数。本发明所获取待测线缆的尺寸精度较高、可靠性强，测试方便，可一次测试多个尺寸信息，这为线缆头制备施工环节提供了一种稳定性强、准确性高的方法，同时也为制备出高质量的线缆头提供了工艺数据基础。
可选地，所述提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境，包括如下步骤：提供已知直径的标定管；将所述标定管置入所述拍摄环境的中心位置；以所述标定管的轴线为中心，调整多个摄像头的相对位置，使得多个摄像头分别从不同角度对准所述标定管；分别对每个摄像头进行畸变校正以消除摄像头的畸变误差；利用居中且最大化显示完整标定管的图像作为参考图像；调整每个摄像头的拍摄参数，使得所述摄像头的视觉画面与所述参考图像一致以消除摄像头的安装误差；根据所述标定管与所述摄像头的相对位置，获得摄像头的比例系数，所述比例系数满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，s表示比例系数，p表示标定管的直径像素宽度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
表示标定管的直径。
可选地，所述利用线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型，包括如下步 骤：以放置标定管的拍摄环境的截面为参考面；选取任一摄像头作为第一摄像头；将所述标 定管的轴心作为原点，以所述第一摄像头的视野中心线为纵轴，垂直于纵轴方向作为横轴， 在所述参考面内构建平面坐标系；在所述平面坐标系内，令线缆直径为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
，令空间位置为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
在所述平面坐标系中相对于原点的坐标，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
表 示的第一摄像头到原点的距离；通过所述线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模 型，所述关系模型包括如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量。
可选地，所述利用所述关系模型结合所述待测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数，包括如下步骤：利用所述待测线缆图像，获得待测线缆图像中实际线缆直径像素宽度和实际偏移量；通过所述关系模型结合所述实际线缆直径像素宽度和实际偏移量，构建单个观测误差函数；根据第一摄像头与其余摄像头之间的相对位置，将所述空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置；利用其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置，获取其余摄像头的单个观测误差函数；汇总全部摄像头的单个观测误差函数，构建多个摄像头的总体观测误差函数。
可选地，所述单个观测误差函数，满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
，
其中，
Figure 35961DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure 359626DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
表示实际线缆直 径像素宽度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
表示实际偏移量。
可选地，所述根据第一摄像头间与其余摄像头之间的相对位置，将所述空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置，包括如下步骤：根据第一摄像头与第i摄像头之间的相对位置，构建坐标变换矩阵；利用第一摄像头对应的空间位置结合所述坐标变换矩阵，获得第i摄像头对应的空间位置，所述第i摄像头对应的空间位置满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
表示第一摄像头对应的空间位置
Figure 28112DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
表示通过坐标变换后第i摄像头对应空间 位置。
可选地，所述总体观测误差函数，满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
，
其中，
Figure 875851DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 362327DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量。
可选地，所述通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值，包括如下步骤：求取所述总体观测误差函数的最小值；将所述最小值对应的线缆直径和空间位置作为线缆直径和空间位置的最优估计值，所述线缆直径和空间位置的最优估计值满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
，
其中，D表示线缆直径的最优估计值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
表示空间位置的最优估计值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
总体观测误差函数，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
表示总体观测误差函数的最小值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
表示令所 示总体观测误差函数值最小的线缆直径和空间位置。
可选地，所述基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，还包括如下步骤：将所述待测线缆近似为圆柱形状；通过待测线缆两端中心点比例关系，估计所述待测线缆的线缆长度，所述线缆长度满足如下公式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
，
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE028
分别表示待测线缆两端中心点的空间位置的最 优估计值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE029
表示线缆长度，s表示比例系数，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE030
表示在待测线缆图像中待测线缆的长度像素 宽度。
第二方面，本发明还提供一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统，所述基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行本发明第一方面所提出的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法。本发明基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统结构建凑，运行稳定，能够很好执行基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，提升了本发明的实用性。
附图说明
图1为本发明的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法流程图；
图2为本发明的三个摄像头相对位置放置示意图；
图3为本发明的调整摄像头的线缆视觉过程示意图；
图4为本发明的多摄像头拍摄装置与平面坐标系构建示意图；
图5为本发明的待测线缆放置偏移示意图；
图6为本发明的待测线缆放置倾斜示意图；
图7为本发明的待测线缆图像示意图；
图8为本发明的倾斜放置的待测线缆示意图；
图9为通过本发明方法获取的待测线缆尺寸信息示意图；
图10为本发明的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。
请参见图1，在一个实施例中，本发明提供了一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，包括如下步骤：
S1、提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境。
步骤S1所述的提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境，包括如下步骤：提供已知直径的标定管；将所述标定管置入所述拍摄环境的中心位置；以所述标定管的轴线为中心，调整多个摄像头的相对位置，使得多个摄像头分别从不同角度对准所述标定管；分别对每个摄像头进行畸变校正以消除摄像头的畸变误差；利用居中且最大化显示完整标定管的图像作为参考图像；调整每个摄像头的拍摄参数，使得所述摄像头的视觉画面与所述参考图像一致以消除摄像头的安装误差；根据所述标定管与所述摄像头的相对位置，获得摄像头的比例系数，所述比例系数满足如下公式：
Figure 528997DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，s表示比例系数，p表示标定管位于拍摄环境的中心位置时的直径像素宽度，
Figure 202555DEST_PATH_IMAGE002
表示标定管的直径，具体地，p可通过图像测试获得， d可通过机械测试获得，单位为毫米 （mm）。摄像头的畸变校正是现有技术，故不进行详细说明。通过畸变校正后的摄像头拍摄的 图片消除了图像形变，保证后续图像分析的准确性获。标定管是用于校正摄像头的拍摄参 数的圆柱型标定物，其在用于标定工作前已测定出其直径。将该标定管放入拍摄环境的中 心位置，通过居中且最大化显示完整标定管的参考图像，校准各个摄像头的视觉画面，以达 到消除多个摄像头的安装误差的目的。
在一个可选的实施例中，请参见图2和图3，步骤S1提供了3个800万像素的摄像头 进行拍摄环境的搭建，调整多个摄像头的相对位置，使得多个摄像头分别从不同角度对准 所述标定管，在图2中，黑色线框表示摄像头，黑色虚线表示每个摄像头的视野中心线，黑色 圆斑表示待测线缆截面，三个摄像头的视野中心线间的夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE031
均为
Figure DEST_PATH_IMAGE032
。由于选择的摄像 头像素高，后续通过分析该摄像头捕捉取的参考图像获得的线缆头特征尺寸的精度能达到 1mm。在本实施例中，三个摄像头有如下标定过程：将图3中C1为选取的参考图像，利用C1对 获取到C2画面的摄像头进行参数调节，具体地，将C2图像放大到与C1相同，通过旋转C2对应 摄像头的视角使得C1和C2的待测线缆图形平行，再平移C2对应摄像头，使得C1和C2对齐，即 最终使得C1和C2对应的摄像头线缆视觉一致。同理，对其余摄像头也有相同操作，已达到消 除多个摄像头的安装误差的目的。
S2、将待测线缆置入所述拍摄环境。
在一个可选的实施例中，请参见图4、图5和图6，本发明提供了一种多摄像头拍摄装置，该多摄像头装置包括三个相对设置的摄像头1，任意相邻两个摄像头1的视野中心线夹角为120°，在每个摄像头周围配置了闪光灯2，在两两摄像头1中间放置了有色背景板3和均光板4，待测线缆5放置在该多摄像头装置内部，三个摄像头1同时对待测线缆进行拍摄，同时闪光灯2、有色背景板3和均光板4的配合使得获取的图像更加清晰，有利于后续分析。在图4中待测线缆5放置的位置即为标定管放置的拍摄环境的中心位置，而在实际工程放置中，置入待测线缆会相较于该中心位置产生偏移和倾斜，图6中Pa和Pb表示待测线缆倾斜放置待测线缆的两个端面。
S3、通过多个摄像头分别获取多张待测线缆图像。
在步骤S2所述的实施例中所提供的多摄像头拍摄装置可同时获得多张拍摄角度下的待测线缆图像，为后续步骤中利用待测线缆图像与线缆直径和空间位置两个变量构建的总体误差函数提供了更多的数据源，提升了本发明估计的线缆直径和空间位置的准确性。
S4、利用线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型。
在一个可选的实施例中，请参见图5和图7，步骤S4所述的利用线缆直径和空间位 置搭建待测线缆图像关系模型，包括如下步骤：以放置标定管的拍摄环境的截面为参考面， 即为图4所示截面；选取任一摄像头作为第一摄像头；将所述标定管的轴心作为原点
Figure DEST_PATH_IMAGE033
，以所述第一摄像头的视野中心线为纵轴，垂直于纵轴方向作为横轴，在 所述参考面内构建平面坐标系
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；在所述平面坐标系
Figure 454037DEST_PATH_IMAGE034
内，令线缆直径为
Figure 529441DEST_PATH_IMAGE003
，令 空间位置为
Figure 257225DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 808292DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 201096DEST_PATH_IMAGE006
在所述平面坐标系中相对于原点 的坐标，
Figure 458902DEST_PATH_IMAGE007
表示的第一摄像头到原点的距离；通过所述线缆直径和空间位置搭建待测线缆 图像关系模型，所述关系模型包括如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE035
其中，
Figure 92009DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure 68055DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量。如图7所示，预估线缆 直径像素宽度
Figure 139916DEST_PATH_IMAGE009
和预估偏移量
Figure 940644DEST_PATH_IMAGE010
在待测线缆图像中可对应的实际线缆直径像素宽度
Figure 10232DEST_PATH_IMAGE012
和实际偏移量
Figure 535891DEST_PATH_IMAGE013
，图7中，A线表示待测线缆图像的中心线，B线表示待测线缆的轴向中线。
S5、利用所述关系模型结合所述待测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数。
在一个可选的实施例中，请参见图7，步骤S5所述的利用所述关系模型结合所述待 测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数，包括如下步骤：利用所述待测线缆图 像，获得待测线缆图像中实际线缆直径像素宽度
Figure 349126DEST_PATH_IMAGE012
和实际偏移量
Figure 253628DEST_PATH_IMAGE013
。通过所述关系模型 结合所述实际线缆直径像素宽度和实际偏移量，构建单个观测误差函数，所述单个观测误 差函数，满足如下公式：
Figure 822013DEST_PATH_IMAGE011
，
其中，
Figure 507072DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure 45370DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量，
Figure 194591DEST_PATH_IMAGE012
表示实际线缆直 径像素宽度，
Figure 871560DEST_PATH_IMAGE013
表示实际偏移量。根据第一摄像头与其余摄像头之间的相对位置，将所述 空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置。利用其余摄像头的视野 中心线为纵轴时的空间位置，获取其余摄像头的单个观测误差函数。汇总全部摄像头的单 个观测误差函数，构建多个摄像头的总体观测误差函数，所述总体观测误差函数，满足如下 公式：
Figure 716019DEST_PATH_IMAGE020
，
其中，
Figure 933374DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 140365DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量。
在又一个可选的实施例中，所述根据第一摄像头间与其余摄像头之间的相对位置，将所述空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置，包括如下步骤：根据第一摄像头与第i摄像头之间的相对位置，构建坐标变换矩阵；利用第一摄像头对应的空间位置结合所述坐标变换矩阵，获得第i摄像头对应的空间位置，所述第i摄像头对应的空间位置满足如下公式：
Figure 673721DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 130110DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 88839DEST_PATH_IMAGE016
表示第一摄像头对应的空间位置
Figure 822439DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 637949DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 784896DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量，
Figure 734267DEST_PATH_IMAGE019
表示通过坐标变换后第i摄像头对应空间 位置，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为根据第一摄像头与第i摄像头之间的相对位置获取的坐标变 换矩阵，
Figure 181428DEST_PATH_IMAGE031
表示第一摄像头的视野中心线与第i摄像头的视野中心线间的夹角。
S6、通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值。
在一个可选的实施例中，步骤S6所述的通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值，包括如下步骤：求取所述总体观测误差函数的最小值；将所述最小值对应的线缆直径和空间位置作为线缆直径和空间位置的最优估计值，所述线缆直径和空间位置的最优估计值满足如下公式：
Figure 43205DEST_PATH_IMAGE021
，
其中，D表示线缆直径的最优估计值，
Figure 474186DEST_PATH_IMAGE022
表示空间位置的最优估计值，
Figure 774718DEST_PATH_IMAGE023
总体观测误差函数，
Figure 499222DEST_PATH_IMAGE024
表示总体观测误差函数的最小值，
Figure 594217DEST_PATH_IMAGE025
表示令所 示总体观测误差函数值最小的线缆直径和空间位置。在步骤S6中所提及的求取总体误差函 数的最小值方法有多种，在本实施例中，可通过对总体误差函数求导获得。
本发明利用多个摄像头搭建拍摄环境，并在该拍摄环境下将线缆直径和空间位置设定为变量，通过这两个变量构建与摄像头拍摄获取的待测线缆图像有关的待测线缆图像关系模型，再利用摄像头拍摄的待测线缆图像中的实际参数值构建总体观测误差函数，通过求解出总体观测误差函数值最小时，线缆直径和空间位置两个变量的取值来获取线缆直径和空间位置的最优估计值；本发明所获取的空间位置的最优估计值还可以用于计算待测线缆的长度、倾角等参数。本发明所获取待测线缆的尺寸精度较高、可靠性强，测试方便，可一次测试多个尺寸信息，这为线缆头制备施工环节提供了一种稳定性强、准确性高的方法，同时也为制备出高质量的线缆头提供了工艺数据基础。
在又一个可选的实施例中，请参见图6和图8，本发明所提供的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，还包括如下步骤：将所述待测线缆近似为圆柱形状；通过待测线缆两端中心点比例关系，估计所述待测线缆的线缆长度，所述线缆长度满足如下公式：
Figure 512495DEST_PATH_IMAGE026
，
其中，
Figure 554400DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure 179417DEST_PATH_IMAGE028
分别表示待测线缆两端的端面（Pa和Pb）中心点 的空间位置的最优估计值，
Figure 507630DEST_PATH_IMAGE029
表示线缆长度，s表示比例系数，
Figure 37837DEST_PATH_IMAGE030
表示在待测线缆图像中待测 线缆的长度像素宽度。
在一个具体的实施例中，请参见图9，通过本发明的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法获得了如图9所示的待测线缆的尺寸信息，其中，待测线缆的绝缘层上左右两个端面处的线缆直径分别为31.9mm和31.3mm，两端面间的线缆长度为107.0mm。根据本实施例中所测试出的尺寸信息精度可知本发明相较于人工经验具有更高的精度。
请参见图10，本发明还提供一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统，所述基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行本发明所提出的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法。本发明基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统结构建凑，运行稳定，能够很好执行基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，提升了本发明的实用性。
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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境；
将待测线缆置入所述拍摄环境；
通过多个摄像头分别获取多张待测线缆图像；
利用线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型；
利用所述关系模型结合所述待测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数；
通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值。
2.根据权利要求1所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述提供多个摄像头，利用所述摄像头搭建拍摄环境，包括如下步骤：
提供已知直径的标定管；
将所述标定管置入所述拍摄环境的中心位置；
以所述标定管的轴线为中心，调整多个摄像头的相对位置，使得多个摄像头分别从不同角度对准所述标定管；
分别对每个摄像头进行畸变校正以消除摄像头的畸变误差；
利用居中且最大化显示完整标定管的图像作为参考图像；
调整每个摄像头的拍摄参数，使得所述摄像头的视觉画面与所述参考图像一致以消除摄像头的安装误差；
根据所述标定管与所述摄像头的相对位置，获得摄像头的比例系数，所述比例系数满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，s表示比例系数，p表示标定管的直径像素宽度，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示标定管的直径。
3.根据权利要求2所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述利用线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型，包括如下步骤：
以放置标定管的拍摄环境的截面为参考面；
选取任一摄像头作为第一摄像头；
将所述标定管的轴心作为原点，以所述第一摄像头的视野中心线为纵轴，垂直于纵轴方向作为横轴，在所述参考面内构建平面坐标系；
在所述平面坐标系内，令线缆直径为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，令空间位置为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
在所述平面坐标系中相对于原点的坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示的第一摄像头 到原点的距离；
通过所述线缆直径和空间位置搭建待测线缆图像关系模型，所述关系模型包括如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量。
4.根据权利要求3所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述利用所述关系模型结合所述待测线缆图像，构建多个摄像头的总体观测误差函数，包括如下步骤：
利用所述待测线缆图像，获得待测线缆图像中实际线缆直径像素宽度和实际偏移量；
通过所述关系模型结合所述实际线缆直径像素宽度和实际偏移量，构建单个观测误差函数；
根据第一摄像头与其余摄像头之间的相对位置，将所述空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置；
利用其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置，获取其余摄像头的单个观测误差函数；
汇总全部摄像头的单个观测误差函数，构建多个摄像头的总体观测误差函数。
5.根据权利要求4所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述单个观测误差函数，满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，
其中，
Figure 775905DEST_PATH_IMAGE009
表示预估线缆直径像素宽度，
Figure 317744DEST_PATH_IMAGE010
表示预估偏移量，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示实际线缆直径像 素宽度，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示实际偏移量。
6.根据权利要求4所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述根据第一摄像头间与其余摄像头之间的相对位置，将所述空间位置转化为以其余摄像头的视野中心线为纵轴时的空间位置，包括如下步骤：
根据第一摄像头与第i摄像头之间的相对位置，构建坐标变换矩阵；
利用第一摄像头对应的空间位置结合所述坐标变换矩阵，获得第i摄像头对应的空间位置，所述第i摄像头对应的空间位置满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示第一摄像头对应的空间位置
Figure 613597DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示通过坐标变换后第i摄像头对应空间 位置。
7.根据权利要求5所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述总体观测误差函数，满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，
其中，
Figure 601406DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 47431DEST_PATH_IMAGE018
表示摄像头的总数量。
8.根据权利要求1所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，所述通过求取所述总体观测误差函数的最小值，获得所述线缆直径和空间位置的最优估计值，包括如下步骤：
求取所述总体观测误差函数的最小值；
将所述最小值对应的线缆直径和空间位置作为线缆直径和空间位置的最优估计值，所述线缆直径和空间位置的最优估计值满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，
其中，D表示线缆直径的最优估计值，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
表示空间位置的最优估计值，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
总体观测误差函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
表示总体观测误差函数的最小值，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示令所示总体观测误 差函数值最小的线缆直径和空间位置。
9.根据权利要求8所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：
将所述待测线缆近似为圆柱形状；
通过待测线缆两端中心点比例关系，估计所述待测线缆的线缆长度，所述线缆长度满足如下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure DEST_PATH_IMAGE028
分别表示待测线缆两端中心点的空间位置的最优估 计值，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表示线缆长度，s表示比例系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
表示在待测线缆图像中待测线缆的长度像素宽 度。
10.一种基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统，其特征在于，所述基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测系统包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1至9中任一项所述的基于多摄像头视觉的线缆尺寸检测方法。
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