[發(fā)明專利]基于圖像識(shí)別的物體位移測(cè)量方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710285370.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107101584B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳長(zhǎng)征;聶婷;何斌;薛金來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種基于圖像識(shí)別的物體位移測(cè)量方法，其特征在于：所述測(cè)量方法包括以下步驟：

基于預(yù)設(shè)的靶標(biāo)圖像，獲取物體在第一位置的第一檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)和物體在第二位置的第二檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)；

對(duì)第一檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)和第二檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的第一邊緣圖數(shù)據(jù)和第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的第二邊緣圖數(shù)據(jù)；

根據(jù)第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的第一邊緣圖數(shù)據(jù)、第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的第二邊緣圖數(shù)據(jù)和亞像素質(zhì)心法定位，得到第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合和第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合；

根據(jù)所述第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合和第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合中每個(gè)特征點(diǎn)的行坐標(biāo)和列坐標(biāo)，并利用相位相關(guān)的方法得到初始化投影關(guān)系矩陣；

根據(jù)初始化投影關(guān)系矩陣，采用亞像素?cái)U(kuò)展相關(guān)的配準(zhǔn)算法，對(duì)初始化投影關(guān)系矩陣進(jìn)行求解以得到第一檢測(cè)圖像和第二檢測(cè)圖像的最佳投影關(guān)系矩陣E_CC(p)；

具體公式如下：

其中，||.||表示歐式距離，i_r＝(pt11,pt12,…,pt1n)代表第一幅圖像提取到的特征點(diǎn)構(gòu)成的向量，為i_r減去第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合的算術(shù)平均值；i_w＝(pt21,pt22,…,pt2n)，代表第二幅圖像提取到的特征點(diǎn)構(gòu)成的向量，為i_w減去第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合的算術(shù)平均值，p為初始化投影關(guān)系矩陣；

所述初始化投影關(guān)系矩陣P的公式如下：

其中，dx為第一檢測(cè)圖像和第二檢測(cè)圖像的水平距離，dy為第一檢測(cè)圖像和第二檢測(cè)圖像的垂直距離，θ為第一檢測(cè)圖像和第二檢測(cè)圖像的旋轉(zhuǎn)角；

根據(jù)預(yù)設(shè)的焦距和預(yù)設(shè)的物距以及第一檢測(cè)圖像和第二檢測(cè)圖像的最佳投影關(guān)系矩陣，得到物體在第一位置和物體在第二位置的相對(duì)距離；

所述邊緣檢測(cè)處理具體包括Canny邊緣檢測(cè)；

所述第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合和第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合中每個(gè)特征點(diǎn)的行坐標(biāo)為：

所述第一檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合和第二檢測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)集合中每個(gè)特征點(diǎn)的列坐標(biāo)為：

其中，T設(shè)定的閾值，g(u_i,v_j)為圖像g的第u_i行、第v_j列的像素灰度值，i表示圖像的行，取值范圍為i1到i2，j表示圖像的列，取值范圍為j1到j(luò)2，圖像g為待檢測(cè)圖像，v_i表示圖像g的第v_i列。