[發(fā)明專利]用于操縱對(duì)象以進(jìn)行成像的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610304953.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN106891331B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申亞京;萬文鋒;張立軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港城市大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 金旭鵬;肖冰濱

1.一種用于操縱對(duì)象以便由成像裝置進(jìn)行成像的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)將對(duì)象圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)到多個(gè)角度位置，所述多個(gè)角度位置包括第一角度位置、第二角度位置和第三角度位置；所述第一角度位置和所述第二角度位置之間的角度間隔與所述第二角度位置和所述第三角度位置之間的角度間隔相同；

(b)在所述多個(gè)角度位置中的每一個(gè)獲取所述對(duì)象的圖像；以及

(c)對(duì)所述多個(gè)角度位置確定所述對(duì)象所需的相應(yīng)平移，所述平移沿著大體垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線的平面；相應(yīng)的平移被布置成將所述對(duì)象對(duì)準(zhǔn)到所述旋轉(zhuǎn)軸線上以便保持所述對(duì)象處于所述成像裝置的視域內(nèi)，所述確定包括：

將在對(duì)象空間中的所述對(duì)象的位置映射到在圖像空間中的所述圖像上所述對(duì)象的位置；以及

基于所述對(duì)象在所述圖像空間中在所述圖像中的位置差異來確定所述對(duì)象在所述對(duì)象空間中所需的平移；以及

(d)將所述位置差異與誤差閾值ε_mag進(jìn)行比較，以確定所確定的平移是否足以將所述對(duì)象移動(dòng)到優(yōu)化的位置；其中在確定所述位置差異小于所述誤差閾值ε_mag時(shí)，以一個(gè)或多個(gè)另外的角度間隔重復(fù)步驟(a)至(c)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)軸線大體垂直于所述成像裝置的成像軸線，并且所述平面大體平行于所述成像裝置的所述成像軸線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于下述公式將在所述對(duì)象空間中的所述對(duì)象的位置[x_N,y_N,z_N]^T映射到在所述圖像空間中的所述圖像上該對(duì)象的所述位置[x_M,y_M,z_M]^T：

其中

θ_x,θ_y和θ_z是所述對(duì)象空間相對(duì)于所述圖像空間分別圍繞在所述圖像空間中的旋轉(zhuǎn)軸線X_M,Y_M和Z_M的旋轉(zhuǎn)角度；[x_T,y_T,z_T]^T是所述對(duì)象空間和所述圖像空間之間的平移；以及u是所述圖像中像素的尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于特定角度間隔的所述對(duì)象所需的平移是基于下述公式來確定的：

其中[x_n0,y_n0,z_n0]^T是所述對(duì)象的將被對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)在對(duì)象空間中的坐標(biāo)；u是像素在所述圖像空間中的尺寸；Δx_f是在所述第一角度位置的所述圖像中和在所述第二角度位置的所述圖像中的所述對(duì)象的位置差異；Δx_b是在所述第二角度位置的所述圖像中的所述對(duì)象和在所述第三角度位置的所述圖像中的所述對(duì)象的位置差異；以及α是在所述第一角度位置和所述第二角度位置之間的角度間隔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述誤差閾值ε_mag被限定為：

其中u是像素在所述圖像空間中的尺寸；R_a是在所述成像裝置的視域中的所述對(duì)象的變動(dòng)性容差的指標(biāo)；而TP是在所述圖像空間中測(cè)得的所述圖像的高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在確定所述位置差異大于所述誤差閾值ε_mag時(shí)：

基于所確定的平移將所述對(duì)象平移到一個(gè)新的位置；以及

在所述對(duì)象平移到所述新位置后對(duì)于同一角度間隔重復(fù)步驟(a)至(c)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述角度間隔小于所述一個(gè)或多個(gè)另外的角度間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述角度間隔和所述一個(gè)或多個(gè)另外的角度間隔分別小于90度。