[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110083521.4
• 申請(qǐng)日: 2011-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102252661A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱金輝;閔華清;梁穎駒;梁明杰;袁平廣;李卓倫;羅成文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00;G06T7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法，其特征在于，包括以下步驟：通過(guò)圖像獲取裝置獲取球狀體的圖像，將圖像輸入到圖像處理裝置，通過(guò)圓識(shí)別算法，得出位于圖像成像面上的待識(shí)別橢圓，并計(jì)算出待識(shí)別橢圓的中心及長(zhǎng)軸半徑，根據(jù)所述待識(shí)別橢圓的中心與圖像中心，計(jì)算出待識(shí)別橢圓的中心與圖像中心所在直線與待識(shí)別橢圓相交的兩點(diǎn)a、b的坐標(biāo)，并計(jì)算出a、b兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的在圖像獲取裝置坐標(biāo)系下的方向向量???????????????????????????????????????????????，根據(jù)球狀體的預(yù)知半徑及所述計(jì)算出球狀體在世界坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法，其特征在于，所述圖像獲取裝置為攝像機(jī)，攝像機(jī)通過(guò)預(yù)標(biāo)定的內(nèi)、外部參數(shù)進(jìn)行圖像拍攝，所述內(nèi)、外部參數(shù)通過(guò)張氏標(biāo)定法進(jìn)行標(biāo)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法，其特征在于，所述圓識(shí)別算法采用邊緣跟蹤識(shí)別圓的算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法，其特征在于，所述根據(jù)球狀體的預(yù)知半徑及計(jì)算出球狀體在世界坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，包括以下步驟：

1）、根據(jù)球狀體的半徑及，通過(guò)雙射線定位法計(jì)算出球狀物位于圖像獲取裝置坐標(biāo)系的坐標(biāo)，所述雙射線定位法為：

?????

其中代表了球狀體的球心在圖像獲取裝置坐標(biāo)系下的空間位置坐標(biāo)，d為球狀體的半徑；

2）、計(jì)算出球狀體位于圖像獲取裝置標(biāo)系下的坐標(biāo)后，通過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式：

???

將所述圖像獲取裝置坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為球狀體在世界坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，其中[R?t]為一個(gè)34的矩陣，是圖像獲取裝置坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)與平移關(guān)系，只跟圖像獲取裝置的外參數(shù)相關(guān)，為球狀物位于圖像獲取裝置標(biāo)系的坐標(biāo)，為球狀物在世界坐標(biāo)下的坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)的球狀體三維定位方法，其特征在于，所述步驟1）還包括先將所述方向向量進(jìn)行歸一化計(jì)算，轉(zhuǎn)化為單位方向向量的預(yù)處理步驟。