[发明专利]手持式钢筋计数仪

权利要求书

1.一种手持式钢筋计数仪，其特征在于，包括：线激光发射器、双目相机、陀螺仪、数据处理模块、显示屏、手动操作控制模块，其中：

所述线激光发射器根据所述手动操作控制模块的控制指令发射线激光投射到钢筋端面，当线激光投射到钢筋端面时得到钢筋端面的轮廓激光线；

所述双目相机获取带所述轮廓激光线的左钢筋端面轮廓图像和右钢筋端面轮廓图像，其中所述双目相机的左摄像头和右摄像头的参数相同；

所述数据处理模块对所述左钢筋端面轮廓图像和所述右钢筋端面轮廓图像进行分析处理，得到钢筋端面轮廓三维数据；

所述陀螺仪测量得到手持式钢筋计数仪当前的运动速度以及线激光投射面与钢筋端面间的角度；

所述数据处理模块根据手持式钢筋计数仪当前的运动速度以及线激光投射面与钢筋端面间的角度计算得到投射到钢筋端面上的轮廓激光线线组与运动方式的对应关系，所述运动方式包括手持式钢筋计数仪的运动速度以及线激光投射面与钢筋端面间的角度；并根据所述钢筋端面轮廓三维数据以及所述对应关系，得到钢筋端面轮廓图及钢筋数目信息；

所述显示屏用于显示所述钢筋端面轮廓图及钢筋数目信息。

2.根据权利要求1所述的手持式钢筋计数仪，其特征在于，所述数据处理模块根据所述钢筋端面轮廓三维数据以及所述对应关系，得到钢筋端面轮廓图及钢筋数目信息包括：

所述数据处理模块通过对三维数据进行量化并利用分水岭变换转化为灰度图像，根据所述灰度图像确定每根钢筋的中心点及数目。

3.根据权利要求2所述的手持式钢筋计数仪，其特征在于，所述数据处理模块通过对三维数据进行量化并利用分水岭变换转化为灰度图像，根据所述灰度图像确定每根钢筋的中心点及数目包括：

所述数据处理模块根据预设的测量距离范围对得到的钢筋端面完整轮廓三维数据进行二值化，得到二值图像；

对所述二值图像进行分水岭变换，将所述二值图像转换为灰度图像；

将所述灰度图像中的灰度极大值点标记为钢筋中心点，并对得到的钢筋中心点数目进行统计得到钢筋数目。

4.根据权利要求1所述的手持式钢筋计数仪，其特征在于，所述数据处理模块对所述左钢筋端面轮廓图像和所述右钢筋端面轮廓图像进行分析处理，得到钢筋端面轮廓三维数据包括：

对所述左钢筋端面轮廓图像和所述右钢筋端面轮廓图像进行立体校正，使校正后的左钢筋端面轮廓图像和右钢筋端面轮廓图像行对准；

对校正后的左钢筋端面轮廓图像和右钢筋端面轮廓图像进行匹配得到线激光成像匹配点对；

根据所述线激光成像匹配点对得到左右图像视差，并根据所述左右图像视差计算得到钢筋端面轮廓三维数据。

5.根据权利要求1所述的手持式钢筋计数仪，其特征在于，所述陀螺仪计算手持式钢筋计数仪当前的运动速度以及线激光投射面与钢筋端面间的角度，得到投射到钢筋端面上的轮廓激光线线组与运动方式的对应关系包括：

所述陀螺仪获取手持式钢筋计数仪运动时每个时刻的速度、激光线与待测钢筋的夹角以及手持式钢筋计数仪的运动方向，根据所获取的每个时刻的速度、激光线与待测钢筋的夹角以及手持式钢筋计数仪的运动方向得到手持式钢筋计数仪的运动轨迹；

根据所述运动轨迹计算扫描过程中激光线的实际位置，具体包括：将发射至钢筋表面的第一根激光线作为初始线，记录所述初始线上各激光点的三维坐标；扫描过程中，根据所述双目相机获取的每一根激光线及下一根激光线的时间戳，计算两激光线的时间间隔；根据所述陀螺仪记录的每个时刻的运动速度，在该段时间间隔内对速度进行积分，得到两相邻激光线间的距离；根据所述初始线以及两相邻激光线间的距离确定下一根激光线在钢筋表面实际所处的位置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的手持式钢筋计数仪，其特征在于，在所述线激光发射器根据所述手动操作控制模块的控制指令发射线激光投射到钢筋端面之前还包括：

对双目相机的左摄像头和右摄像头进行立体标定，得到所述双目相机的内参矩阵A、左摄像头和右摄像头之间的旋转矩阵R与平移向量T。