[發明專利]一種用于中餐宴會臺面擺臺智能評分的單目視覺定位方法

有效

• 申請號: 201710896323.7
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107729824B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 曾亮;常雨芳;王粟;付波;武明虎;朱飛;易夢云
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/70;G06Q10/06;G06Q50/12;G06Q50/14;G06Q50/20
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;劉國斌

1.一種用于中餐宴會臺面擺臺智能評分的單目視覺定位方法，其特征在于，所述單目視覺定位方法包括如下步驟：

步驟1：根據中餐宴會臺面設計匹配的黑白標定板，設計內容包括標定板的顏色、形狀和尺寸；

步驟2：建立中餐宴會臺面擺臺智能評分的單目視覺定位方法的坐標系模型；所建立的坐標系模型包括4個坐標系，分別為平面世界坐標系、攝像機坐標系、圖像坐標系和像素坐標系；

步驟3：將黑白標定板水平擱置在中餐宴會臺面上的空白處，然后在臺面上方能拍攝到臺面全貌的范圍內，采集N張臺面擺臺圖像，N的數量大于等于7；

步驟4：對拍攝臺面擺臺圖像的相機做標定，得到相機內參數和畸變參數，以及每幅圖像的旋轉向量和平移向量；標定方法中采用標定板在中餐宴會臺面上固定不動，相機多角度旋轉拍攝的方式；

步驟5：使用逆透視投影變換算法，將臺面擺臺圖像變換為臺面正俯視圖，以滿足單套餐具識別和定位的需求；

步驟6：使用SURF特征點檢測算法進行圖像全局配準，以滿足多套餐具組別之間相對位置計算的需求；

步驟6中，所述進行圖像全局配準的步驟如下：

步驟601：應用SURF算子檢測兩幅臺面擺臺圖像中的特征點，其中Hessian矩陣判別式的閾值設置為400；

步驟602：使用一個多維向量來描述一個特征點，并以此方法描述臺面擺臺圖像中所有檢測到的特征點；

步驟603：通過按比例提取排名靠前的匹配點來實現最優特征點篩選，并在兩幅臺面擺臺圖像中成對繪制最優匹配點；

步驟604：計算單映射矩陣，得到兩幅臺面擺臺圖像中的一幅到另一幅的投影矩陣；

步驟605：對兩幅臺面擺臺圖像中的一幅進行透視變換后拼接到另一幅圖像中，并將拼接后的圖像作為多套餐具組別之間相對位置計算的依據。

2.如權利要求1所述的用于中餐宴會臺面擺臺智能評分的單目視覺定位方法，其特征在于，步驟4中，所述標定方法的步驟如下：

步驟401：先提取指定臺面擺臺圖像中的角點坐標，然后計算相應的精確的角點坐標；

步驟402：判斷是否對臺面擺臺圖像集中的所有圖像循環執行完畢，是則繼續下一步，否則跳轉至步驟401；

步驟403：為相機參數分配內存；

步驟404：計算標定板上所有角點的實際物理坐標；

步驟405：計算攝像機的內外參數矩陣；

步驟406：在已獲得相機內外參數矩陣的前提下，對臺面擺臺圖像集中的所有圖像做畸變校正。

3.如權利要求1～2任一項所述的用于中餐宴會臺面擺臺智能評分的單目視覺定位方法，其特征在于，步驟1中，所設計的標定板由黑白兩種顏色的正方形格子組成，每個正方形的邊長為54毫米；左上角的第1個格子顏色為黑色，然后依次黑白色交替；橫向格子數目為7個，縱向格子數目為5個；橫向角點數目為6個，縱向角點數目為4個；整個標定板可以布置在一張常規A3幅面的紙張上。