[發明專利]機器識別和重構方法

無效

• 申請號: 200910078079.9
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN101807244A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 王晨升
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本發明涉及機器視覺領域。更詳而言之，本發明涉及一種機器識 別和重構方法。

背景技術

對象物體識別和重構是計算機視覺和機器人識別領域中極其關鍵 的技術問題。例如，在工業制造領域，在機器人操作現場，機器人需 要識別出現場的物體對象，并在識別的基礎上重構所識別的物體，再 根據識別結果針對不同的物體對象做出相應的動作。如何實現物體對 象的正確識別和重構呢，這是一直困擾著機器視覺發展的技術難題。

現有技術中，主要有兩種識別方法：一種是基于物體結構描述的 識別方法；另一種是基于影像的識別算法。基于物體結構描述的識別 算法主要應用了Marr的視覺計算理論，這種方法將物體識別作為一個 多層次識別的過程，主要是先識別局部簡單特征，然后逐步識別復雜 三維物體。由于是先從局部特征開始識別，因此利用這種識別方法對 于三維復雜物體的整體特征的識別結果不好，往往與真實結構相差很 大。基于影像的識別算法，主要是人類對物體整體形狀的認知策略， 進而修正在利用基于物體結構描述的識別方法所識別中的不足。

在識別的基礎上將物體對象進行重構一直都是本領域的研究熱 點。現有的物體重構方法主要是基于投影影像的重構方法和基于幾何 投影特征的物體重構方法。由于物體三維構成的復雜性和拓撲關系的 復雜性，現有技術中還沒有提出能夠達到實用水平的物體重構方法。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種機器識別方法，用于物體的識別 和重構，以實現機器人對物體的識別，并在識別的基礎上進行建構。

為此，本發明提供了一種機器識別方法，用于物體的識別和/或重 構，包括：

采集要識別物體影像；

對采集的物體影像進行特征提取，即提取影像特征；

提供物體模型知識庫，該物體模型知識庫包括N個物體模型，其 中，N≥1；調取物體模型知識庫中的第一物體模型；

對該提取的物體模型進行特征提取，即提取模型特征；

將影像特征與模型特征進行對比；

如果影像特征與模型特征匹配率不小于設定臨界值，則將該提取 的物體模型進行記錄，以作為備選模型；

如果影像特征與模型特征邊界匹配率小于設定臨界值，則從物體 模型知識庫中調取與第一物體模型不同的第二物體模型，重復執行提 取模型特征、特征對比的步驟，遍歷物體模型知識庫中的第三、第四 物體模型......第N物體模型，直至尋找到采集的影像特征與提取的模 型特征相匹配的物體模型為止。

本發明與現有技術相比，由于建立了物體模型知識庫，因此，在 進行機器視覺時，只需要將要識別的影像進行特征提取，將提取的特 征與物體模型知識庫中模型的特征進行對比，如果兩者的匹配率達到 一定閥值，則要識別的物體與調用的物體模型匹配，即實現了物體的 識別，同時調取存儲在物體模型知識庫中的關于模型的信息，則實現 了要識別物體的建構。這種識別方法可以應用在各種技術領域，如工 廠自動化、太空探索、現代醫療等。例如工廠自動化領域中，常常需 要機器人對現場的有限的工具或操作物體進行識別，如從工具架上選 取某一工具，并選擇適當的操作對象進行相應的操作，根據本發明的 方法，如果預先建立這些有限的物體的模型并存儲物體模型知識庫中， 那么機器人可以利用本發明的識別和建構方法，識別出現場的物體， 并根據此做出進一步的動作。

本發明的這些特征、優點以及其他特征和優點將通過下面具體實 施例的說明而變得清楚。

附圖說明

下面參考附圖對本發明進行說明，其中附圖僅以示例的方式示出 了本發明的優選實施例。圖中：

圖1為根據本發明的機器識別方法的一個示例性實施例的流程圖；

圖2為根據本發明的機器識別方法的另一個示例性實施例的流程 圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本 發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，并不 應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是通過提供這些實施例， 從而使本發明全面和完整，并將本發明的范圍完全地傳達給本領域的 普通技術人員。

參考圖1，圖中示出了根據本發明的機器識別方法的一個示例性實 施例的流程圖。如圖中所示，用于物體的識別和重構的機器識別方法， 包括：