[發(fā)明專利]港口運動集裝箱定位系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710036226.7
• 申請日: 2007-01-05
• 公開（公告）號: CN101216937A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀俊吉;史立;宓為建;宓超
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01B11/00;G01B11/02;G01B11/03
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳學(xué)雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單目視覺檢測技術(shù)中的參數(shù)標(biāo)定方法，特別涉及一種應(yīng)用在港口運動集裝箱定位系統(tǒng)中，利用集裝箱的已知標(biāo)準(zhǔn)寬度和長度信息實現(xiàn)了三維空間尺寸與位置測量中需要的參數(shù)標(biāo)定的港口運動集裝箱定位系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

所謂單目視覺是指只用一個攝像機(jī)從一個角度拍攝對象的單幅圖像，由這單幅圖像里包含的信息來實現(xiàn)對對象的感知。由于只用一個攝像機(jī)，所以這種視覺方式有其局限性，只能感知對象2維空間的信息，對視線深度方向的第3維的信息則不能正確感知。因此，單目視覺的標(biāo)定也只是標(biāo)定對象的2維空間到攝像機(jī)成像平面的2維空間之間的對應(yīng)關(guān)系，也就是平面到平面的對應(yīng)關(guān)系；單目視覺的這種本質(zhì)上的局限性限制了它的應(yīng)用范圍。

但是，單目視覺又有其優(yōu)點，它具有結(jié)構(gòu)簡單，模型簡單，便于實現(xiàn)等特點，這些優(yōu)點使它比雙目視覺、多目視覺等更適合于工程上的使用和實現(xiàn)。

目前的運動集裝箱的定位系統(tǒng)，由于實際條件的限制，僅僅應(yīng)用現(xiàn)有的標(biāo)定技術(shù)和方法無法滿足定位系統(tǒng)的要求。如集裝箱上不可能取到較多的點的信息，運動中的集裝箱能取到的點數(shù)更受限制，集裝箱的高度是不唯一的(必須現(xiàn)場標(biāo)定這一參數(shù))等等。這些限制條件使得未知參數(shù)的標(biāo)定比較困難，如果采用近似的粗略的標(biāo)定方法，則誤差較大。

因此，特別需要一種應(yīng)用在港口運動集裝箱定位系統(tǒng)中，利用集裝箱的已知標(biāo)準(zhǔn)寬度和長度信息實現(xiàn)了三維空間尺寸與位置測量中需要的參數(shù)標(biāo)定的港口運動集裝箱定位系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種港口運動集裝箱定位系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法，應(yīng)用在集裝箱碼頭對運動中的集裝箱卡車進(jìn)行檢測與定位；利用了集裝箱的寬度和長度為已知標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這一信息，用單目視覺系統(tǒng)實現(xiàn)了對對象的3維信息的感知，能夠方便、快速、準(zhǔn)確地標(biāo)定出所有未知參數(shù)，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種港口運動集裝箱定位系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，分為預(yù)先標(biāo)定步驟和實時標(biāo)定步驟，其中預(yù)先標(biāo)定步驟設(shè)定在定位系統(tǒng)安裝完成后實時測量前只需要執(zhí)行一次，實時標(biāo)定過程是在實際測量時每次測量前執(zhí)行一次；下一次測量從實時標(biāo)定開始。

所述預(yù)先標(biāo)定步驟包括如下步驟：

1、制作一個平面靶標(biāo)；該靶標(biāo)平面上印刷有方便圖像處理軟件提取特征點的圖案；

2、在定位系統(tǒng)安裝固定以后，拍攝一組靶標(biāo)的圖像，該組靶標(biāo)的圖像中至少具有一幅靶標(biāo)平鋪在地面的圖像；并同時標(biāo)定出H矩陣及A矩陣及[r₁₃?r₂₃r₃₃]^T；

3、對步驟2中拍攝的靶標(biāo)圖像進(jìn)行處理，得到每幅圖像中靶標(biāo)平面上特征點的圖像坐標(biāo)；

4、拍攝進(jìn)入正確位置的集裝箱上表面的圖像一幅，并獲取該集裝箱上表面距離地面的準(zhǔn)確高度z_w0。

5、對步驟4中拍攝的集裝箱上表面的圖像進(jìn)行處理，提取集裝箱的尾部寬度方向邊緣信息，即得到該邊緣上所有像素點的圖像坐標(biāo)(u_i，v_i)，i＝1，...n；從而得到該邊緣兩個端點的圖像坐標(biāo)，即兩個角點的圖像坐標(biāo)(u₁，v₁)，(u_n，v_n)；