[發明專利]圓形目標視覺定位精度評估方法、裝置、存儲介質和處理設備有效
| 申請號： | 201810273909.2 | 申請日： | 2018-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN108596980B | 公開（公告）日： | 2021-12-07 |
| 發明（設計）人： | 劉傳凱;郭祥艷;孫軍;謝劍鋒;王曉雪;王保豐;萬文輝;楊長坤;羅建軍;王明明 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍63920部隊 |
| 主分類號： | G06T7/80 | 分類號： | G06T7/80 |
| 代理公司： | 北京輕創知識產權代理有限公司 11212 | 代理人： | 楊立;厲洋洋 |
| 地址： | 100094 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 圓形 目標 視覺 定位 精度 評估 方法 裝置 存儲 介質 處理 設備 | ||
1.一種圓形目標視覺定位精度評估方法，其特征在于，包括如下步驟：
設定圓形目標相對于相機的初始狀態；所述設定圓形目標相對于相機的初始狀態包括：以相機光心為中心，以相機視場角為邊界，確定過相機光心的四個平面構成的封閉棱錐區域，對圓形目標的圓心位置在所述封閉棱錐區域內均勻采樣，對圓形目標的法向在預設角度范圍內均勻采樣，設定圓形目標的尺寸，獲得包括圓形目標空間位姿和尺寸的初始狀態，其中，圓形目標空間位姿包括圓形目標的空間位置和法向；
通過透視投影原理模擬圓形目標的成像過程，將所述圓形目標的連續圓形曲線投影到圖像平面，得到橢圓曲線；
按照圖像分辨率對所述橢圓曲線進行柵格離散化，獲得離散投影點，在所述離散投影點上利用蒙特卡洛方法對成像誤差進行模擬疊加，生成帶有隨機誤差的離散像素點集曲線；
對所述離散像素點集曲線進行弧段提取、橢圓擬合和空間圓位姿識別，獲得圓形目標的偏差空間位姿狀態；
通過對比獲得圓形目標的偏差空間位姿狀態和初始狀態的誤差量，根據所述誤差量確定定位精度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照圖像分辨率對所述橢圓曲線進行柵格離散化，獲得離散投影點，在所述離散投影點上利用蒙特卡洛方法對成像誤差進行模擬疊加，生成帶有隨機誤差的離散像素點集曲線包括：
按照圖像分辨率M×N將圖像平面劃分為(M-1)×(N-1)個柵格，以柵格為單元對所述橢圓曲線進行分段處理，將所述橢圓曲線劃分成多個弧段單元，將每條弧段單元的中點定義為圓形目標的連續圓形曲線的離散投影點，在所述離散投影點上利用蒙特卡洛模擬方法疊加滿足概率分布的隨機誤差，對應分配到所述離散投影點周圍的四個像素上，生成帶有隨機誤差的離散像素點集曲線。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述離散投影點上利用蒙特卡洛模擬方法疊加滿足概率分布的隨機誤差，對應分配到所述離散投影點周圍的四個像素上，生成帶有隨機誤差的離散像素點集曲線包括：
離散投影點(ui,vi)的位置偏差滿足概率分布P(x,y)，按照概率分布P(x,y)產生誤差的隨機序列(Δxij,Δyij)，將(Δxij,Δyij)疊加到對應離散投影點(ui,vi)得到新的離散投影點位置(xi,yi)＝(ui,vi)+(Δxij,Δyij)；
將新的離散投影點(xi,yi)處的亮度按照雙線性變換關系分配給周圍的四個像素，記新的離散投影點(xi,yi)的灰度取值為Ii，周圍的四個像素的坐標為(ui,vi)、(ui+1,vi)、(ui,vi+1)、(ui+1,vi+1)，則四個像素點的灰度取值分別為：(ui+1-xi)(vi+1-yi)Ii、(xi-ui)(vi+1-yi)Ii、(ui+1-xi)(yi-vi)Ii、(xi-ui)(yi-vi)Ii；
對四個像素分別進行灰度的隨機性疊加與衰減，設定暗噪聲w滿足[0,Ib]范圍內的概率分布，感光衰減率η滿足[ηr,1]的均勻分布，則各個像素的灰度取值變為：wi1+ηi1(ui+1-xi)(vi+1-yi)Ii、wi2+ηi2(xi-ui)(vi+1-yi)Ii、wi3+ηi3(ui+1-xi)(yi-vi)Ii、wi4+ηi4(xi-ui)(yi-vi)Ii。
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