[發(fā)明專利]一種鐵路油罐車罐口視覺定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310466844.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN103559704B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)學(xué)智;開湘龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/13
• 分類號(hào): G06T7/13;G06T3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鐵路油罐車罐口視覺定位方法，其特征在于，包括：

S1.從大鶴管正對(duì)罐口時(shí)攝像機(jī)拍攝的罐口圖像中提取形狀模板；

S2.將所述模板與待搜索圖像進(jìn)行圖像金字塔分解；

S3.使用邊緣檢測(cè)算子計(jì)算所述待搜索圖像各金字塔層中的梯度信息；

S4.在金字塔分解的最低圖像分辨率層，使用梯度歸一化互相關(guān)函數(shù)作為罐口形狀相似性度量函數(shù)，在待搜索圖像感興趣區(qū)域內(nèi)將所述模板逐點(diǎn)移動(dòng)并計(jì)算相似性度量值，如果計(jì)算的相似性度量值超過設(shè)定的匹配閾值，則將所述模板移動(dòng)的位置作為罐口出現(xiàn)的候選點(diǎn)，選擇所有候選點(diǎn)中相似性度量值最大的位置作為罐口位置；

步驟S1包括：

S1.1在大鶴管正對(duì)罐口時(shí)，利用Canny邊緣檢測(cè)算子提取罐口的單像素邊緣；

S1.2選擇罐口的單像素邊緣中無干擾位置作為起始點(diǎn)，使用邊緣跟蹤算法搜索罐口邊緣點(diǎn)；

S1.3使用最小二乘法對(duì)搜索到的邊緣點(diǎn)進(jìn)行橢圓擬合，得到橢圓的長(zhǎng)短軸；

S1.4根據(jù)不同車型罐口大小按比例對(duì)擬合的橢圓進(jìn)行縮放，罐口邊緣位置及梯度向量構(gòu)成形狀模板，使用罐口邊緣形狀作為模板參考點(diǎn)；

在步驟S1.4中，罐口形狀模板以擬合罐口邊緣點(diǎn)位置和邊緣梯度表示；

在步驟S1.4中，對(duì)不同車型罐口按比例計(jì)算不同的形狀模板；

在步驟S2中，使用圖像金字塔技術(shù)對(duì)所述模板和所述待搜索圖像進(jìn)行分解；

在步驟S4中，使用感興趣區(qū)域加快罐口定位速度；

所述步驟S4還包括：如所有位置的相似性度量值均未超過設(shè)定閾值，則表示未找到罐口；

在步驟S4之后，所述方法還包括：

S5.如在步驟S4中未找到罐口，則切換至下一尺寸罐口模板，返回步驟S4繼續(xù)查找，直至遍歷所有車型，如在步驟S4中找到罐口，則轉(zhuǎn)入步驟S6；

S6.將步驟S4中得到的金字塔最低分辨率層罐口定位結(jié)果向上一高分辨率層映射，并將映射后結(jié)果作為匹配初值進(jìn)行求精，該過程循環(huán)進(jìn)行直至金字塔最高分辨率層；

S7.如攝像機(jī)經(jīng)過標(biāo)定，則利用變換矩陣可將S6中得到的罐口中心像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為世界坐標(biāo)，如攝像機(jī)未經(jīng)標(biāo)定，則直接輸出罐口中心像素坐標(biāo)作為定位結(jié)果。