技术特征：
1.一种基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法，盾尾间隙通过盾尾间隙监测装置测量，所述盾尾间隙监测装置包括为盾尾间隙测量提供距离标定的两激光器，以及拍摄所述两激光器标定下的盾尾间隙图像的相机，其特征在于，所述方法包括：获取所述两激光器的物理间距；获取原始盾尾间隙图像；从所述原始盾尾间隙图像中提取两激光器激光中心坐标与管片侧端面下边缘直线方程；计算盾构机管片楔形量；通过所述楔形量计算相机平面与拍摄平面夹角以及实际拍摄的两激光器间距；根据所述的相机平面与拍摄平面夹角、所述的两激光器物理间距、所述原始的盾尾间隙图像中提取的两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘直线方程，对两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘两端共四点进行坐标矫正；将矫正前后四点坐标代入图像变换矩阵计算求出矫正参数；利用解出所述矫正参数的所述图像变换矩阵对所述原始盾尾间隙图像进行还原。2.根据权利要求1所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法，其特征在于，隧道转弯半径与楔形量的关系式为：相机平面与拍摄平面夹角计算公式为：其中β为相机平面与拍摄平面夹角，s为楔形量的一半，r为管环半径，r为隧道转弯半径，l为管片长度。3.根据权利要求2所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法，其特征在于，通过所述楔形量计算实际拍摄的两激光器间距，公式如下：其中q为实际拍摄的两激光器间距；w为盾尾间隙监测装置端两激光器物理间距；s为楔形量的一半；r为管环半径；r为隧道转弯半径，l为管片长度。4.根据权利要求1所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法，其特征在于，使用双线性内插值的方法对盾尾间隙图像还原过程中出现的空缺像素点进行插值。5.一种基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正系统，盾尾间隙通过盾尾间隙监测装置测量，盾尾间隙监测装置包括为盾尾间隙测量提供距离标定的双激光器，以及拍摄双激光标定下的盾尾间隙图像的相机，其特征在于，所述系统包括：第一获取模块，其被配置为获取所述两激光器的物理间距；第二获取模块，其被配置为获取原始盾尾间隙图像；特征提取模块，其被配置为从所述原始盾尾间隙图像中提取两激光器激光中心坐标与管片侧端面下边缘直线方程；
第一计算模块，其被配置为计算盾构机管片楔形量；第二计算模块，其被配置为通过楔形量计算相机平面与拍摄平面夹角；透视变换模块，其被配置为根据所述的相机平面与拍摄平面夹角、所述的两激光器物理间距、所述原始的盾尾间隙图像中得到两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘直线方程，对两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘两端共四点进行坐标矫正；矫正参数计算模块，其被配置为将矫正前后四点坐标代入图像变换矩阵计算求出矫正参数；以及图像还原模块，其被配置为利用解出所述矫正参数的所述图像变换矩阵对所述盾尾间隙图像进行还原。6.根据权利要求5所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正系统，其特征在于，隧道转弯半径与楔形量的关系式为：相机平面与拍摄平面夹角计算公式为：其中β为相机平面与拍摄平面夹角，s为楔形量的一半，r为管环半径，r为隧道转弯半径，l为管片长度。7.根据权利要求6所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正系统，其特征在于，通过所述楔形量计算实际拍摄的两激光器间距，公式如下：其中q为实际拍摄的两激光器间距，w为盾尾间隙监测装置端两激光器物理间距，s为楔形量的一半，r为管环半径，r为隧道转弯半径，l为管片长度。8.根据权利要求5所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正系统，其特征在于，使用双线性内插值的方法对盾尾间隙图像还原过程中出现的空缺像素点进行插值。9.一种基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正装置，其特征在于，包括：处理器；存储器，包括一个或多个程序模块；其中，所述一个或多个程序模块被存储在所述存储器中并被配置为由所述处理器执行，所述一个或多个程序模块包括用于实现权利要求1-4任一项所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法的指令。10.一种存储介质，用于存储非暂时性指令，其特征在于，当所述非暂时性指令由处理器执行时能够实现权利要求1-4任一项所述的基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法。
技术总结
一种基于管片楔形量的盾尾间隙图像矫正方法、系统及装置，包括：获取两激光器物理间距；获取原始盾尾间隙图像；从原始盾尾间隙图像中提取两激光器激光中心坐标与管片侧端面下边缘直线方程；计算盾构机管片楔形量；通过楔形量计算相机平面与拍摄平面夹角；根据相机平面与拍摄平面夹角、两激光器物理间距、原始盾尾间隙图像中提取的两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘直线方程，对两激光器激光中心坐标和管片侧端面下边缘两端共四点进行坐标矫正；将矫正前后四点坐标代入图像变换矩阵计算求出矫正参数；利用解出矫正参数的图像变换矩阵对原始盾尾间隙图像进行还原。本发明通过对畸变图像进行还原，提升了盾尾间隙监测结果的精度。结果的精度。结果的精度。
技术研发人员：曾亮 刘哲 王珊珊 舒文强 邹心怡 夏军勇 许超 杨钊 熊栋栋
受保护的技术使用者：湖北工业大学
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2023/3/7