[發明專利]在視覺系統中自動選擇三維對準算法的系統和方法

有效

• 申請號: 201710641970.3
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107680125B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: S·巴克;D·J·邁克爾
• 申請（專利權）人: 康耐視公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種用于在三維視覺系統中選擇三維對準算法的系統，其特征在于，包括：

三維攝像機組件，以獲取由具有運行時對象特征的三維點云或運行時三維距離圖像，和視覺系統處理器所限定的至少一張運行時圖像，和由具有模型特征的三維點云或三維距離圖像所限定的訓練圖像；以及

由視覺處理器操作的選擇程序，該選擇程序用于：(a)分析具有模型特征的訓練圖像的至少一個訓練區域，并確定在至少一個訓練區域內表面法向量的分布；和(b)基于所述分布的特性，從多個可用的三維對準算法選擇至少一個三維對準算法，將模型的特征與運行時對象的特征對準。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，選擇程序被配置為在訓練圖像內定位至少一個訓練區域執行訓練。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，訓練圖像通過三維攝像機組件獲取或以合成圖像提供。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，至少一種三維對準算法將模型的特征與運行時對象的特征在粗略三維對準過程和精確三維對準過程中的至少一個內對準。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，分布的特性是關于表面法向量的單峰分布的方差程度，且選擇程序被配置為比較方差程度與閾值。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，(a)如果方差大于高閾值，則選擇程序被配置為選擇ICP算法，和(b)如果方差小于低閾值，則選擇程序被配置為選擇基于邊緣和ICP的混合算法。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，通過(a)自動過程或(b)用戶指定過程中的至少一個過程來設置高閾值和低閾值中的至少一個。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，當通過自動過程設置高閾值和低閾值中的至少一個時，所述自動過程基于在訓練圖像中的一種對象類型；而當通過用戶指定過程設置高閾值和低閾值中的至少一個時，所述用戶指定過程基于在訓練圖像中的一種對象類型。

9.根據權利要求6所述的系統，其中，如果方差在高閾值和低閾值之間，選擇程序被配置為提示用戶選擇至少一個三維對準算法。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，三維攝像機組件包括多個位于隔開位置的分散的三維攝像機，以拍攝包含運行時對象的場景。

11.一種用于在三維視覺系統中選擇三維對準算法的方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取步驟，通過三維攝像機組件，獲取由具有運行時對象特征的三維點云或運行時三維距離圖像，和視覺系統處理器所限定的至少一張運行時圖像，和由具有模型特征的三維點云或三維距離圖像所限定的訓練圖像；以及

選擇步驟，由視覺處理器進行：(a)分析具有模型特征的訓練圖像的至少一個訓練區域，并確定在至少一個訓練區域內表面法向量的分布；和(b)基于所述分布的特性，從多個可用的三維對準算法選擇至少一個三維對準算法，將模型的特征與運行時對象的特征對準。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，在選擇步驟，在訓練圖像內定位至少一個訓練區域執行訓練。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，訓練圖像通過三維攝像機獲取或以合成圖像提供。

14.根據權利要求11所述的方法，還包括至少一種三維對準算法將模型的特征與運行時對象的特征在粗略三維對準過程和精確三維對準過程中的至少一個內對準。

15.根據權利要求11所述的方法，其中，分布的特性是關于表面法向量的單峰分布的方差程度，且選擇步驟包括比較方差程度與閾值。