[發明專利]一種特定目標自動捕獲方法及裝置

有效

• 申請號: 201610726461.6
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106327530B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 王宣;賈平;劉晶紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種特定目標自動捕獲方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取目標場景在當前焦距下的圖像，當前焦距以及目標的距離；

根據當前焦距，目標的距離計算出實際尺寸的目標在圖像傳感器上的圖像占有的像素個數；

讀取特定目標的外觀模板和目標的實際尺寸；

將特定目標的外觀模板縮放到當前焦距下對應的像素個數與所述圖像做相關匹配并計算相關值；

比較相關值和閾值的大小，當相關值大于所述閾值時，判定特定目標自動捕獲成功并輸出特定目標自動捕獲結果；

所述將特定目標的外觀模板縮放到當前焦距下對應的像素個數與所述圖像做相關匹配并計算相關值的匹配算法如下：

式中，M_T表示目標模板縮放后坐標為(X_T，Y_T)的像素的灰度值；M_S表示目標在圖像傳感器上的投影坐標為(X_S，Y_S)的像素的灰度值；s為目標的實際尺寸的邊長占有的像素個數；R為相關值。

2.如權利要求1所述的特定目標自動捕獲方法，其特征在于，所述目標的實際尺寸與圖像傳感器上的圖像占有的像素個數的關系為：

其中，μ為圖像傳感器的像元尺寸；f為成像鏡頭組的當前焦距；d為目標與鏡頭的距離；k為目標的實際尺寸的邊長；s為目標的實際尺寸的邊長占有的像素個數；目標的實際尺寸為k×k；目標的實際尺寸k×k在圖像傳感器上圖像占有的像素個數為s×s。

3.如權利要求2所述的特定目標自動捕獲方法，其特征在于，所述將特定目標的外觀模板縮放到當前焦距下對應的像素個數中，縮放關系如下：

其中，(X_Z，Y_Z)為特定目標的外觀模板中的坐標，(X_T，Y_T)為目標模板縮放后的坐標；k為目標的實際尺寸的邊長，s為目標的實際尺寸的邊長占有的像素個數，z為特定目標外觀模板的邊長占有的像素個數；

所述目標的實際尺寸k×k在圖像傳感器上圖像占有的像素個數為s×s，所述特定目標的外觀模板的像素個數為z×z。

4.如權利要求1所述的特定目標自動捕獲方法，其特征在于，所述閾值設定為0.7。

5.一種特定目標自動捕獲裝置，其特征在于，包括:

成像鏡頭組，圖像傳感器，焦距測量裝置，測距機，目標模版匹配電路，以及存儲單元；

所述圖像傳感器獲取經過成像鏡頭組的目標場景在當前焦距下的圖像；

所述焦距測量裝置獲取成像鏡頭組的當前焦距；

所述測距機獲取目標與鏡頭的距離；

所述存儲單元中存儲有目標的實際尺寸和特定目標的外觀模板；

所述目標模版匹配電路根據當前焦距、目標的距離計算出實際尺寸的目標在圖像傳感器上的圖像占有的像素個數，從存儲單元中讀取特定目標的外觀模板和目標的實際尺寸，并將特定目標的外觀模板縮放到當前焦距下對應的像素個數，與所述圖像傳感器獲取的圖像做相關匹配并計算相關值，比較相關值和閾值的大小，當相關值大于所述閾值時，判定特定目標自動捕獲成功并輸出特定目標自動捕獲結果；

所述將特定目標的外觀模板縮放到當前焦距下對應的像素個數與所述圖像做相關匹配并計算相關值的匹配算法如下：

式中，M_T表示目標模板縮放后坐標為(X_T，Y_T)的像素的灰度值；M_S表示目標在圖像傳感器上的投影坐標為(X_S，Y_S)的像素的灰度值；s為目標的實際尺寸的邊長占有的像素個數；R為相關值；

所述焦距測量裝置為安裝在鏡頭組上的位置傳感器。

6.如權利要求5所述的特定目標自動捕獲裝置，其特征在于，所述測距機為激光測距機。

7.如權利要求5所述的特定目標自動捕獲裝置，其特征在于，還包括顯示特定目標自動捕獲結果的顯示設備。

8.如權利要求5所述的特定目標自動捕獲裝置，其特征在于，所述閾值設定為0.7。