[發(fā)明專利]基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810619229.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN108830907B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)穎健;劉夢(mèng)龍;陳海龍;張青松;羅立友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市易尚展示股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 深圳中細(xì)軟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44528
• 代理人: 安秀梅

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方法，基于包含有一攝像設(shè)備和一投影設(shè)備的單目系統(tǒng)；單目系統(tǒng)還包括一立體標(biāo)靶，立體標(biāo)靶表面上設(shè)置有多個(gè)編碼標(biāo)志點(diǎn)和空白區(qū)域；該方法包括：通過攝像設(shè)備采集第一圖像并進(jìn)行特征識(shí)別，獲取與編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)；根據(jù)編碼標(biāo)志點(diǎn)的像素坐標(biāo)及世界坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，獲取第一標(biāo)定模型；通過投影設(shè)備將投影圖像投影，投影圖像中包含多個(gè)投影標(biāo)志點(diǎn)；通過攝像設(shè)備采集第二圖像并進(jìn)行特征識(shí)別，獲取投影標(biāo)志點(diǎn)的像素坐標(biāo)；根據(jù)第一標(biāo)定模型確定與投影標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的世界坐標(biāo)，根據(jù)投影標(biāo)志點(diǎn)的世界坐標(biāo)和投影標(biāo)志點(diǎn)的投影坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，獲取第二標(biāo)定模型。采用本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

相機(jī)標(biāo)定是圖像處理技術(shù)中非常重要的技術(shù)，在圖像測(cè)量過程以及機(jī)器視覺應(yīng)用中，為確定空間物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，必須建立相機(jī)成像的幾何模型，這些幾何模型參數(shù)就是相機(jī)參數(shù)。在大多數(shù)條件下這些參數(shù)必須通過實(shí)驗(yàn)與計(jì)算才能得到，這個(gè)求解參數(shù)的過程就稱之為相機(jī)標(biāo)定。

單目系統(tǒng)是指一個(gè)相機(jī)一個(gè)投影設(shè)備組成的系統(tǒng)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)定是將投影設(shè)備視為一個(gè)相機(jī)，按照相機(jī)模型進(jìn)行標(biāo)定，及獲取投影設(shè)備成像對(duì)應(yīng)的集合模型。需要說明的是，相機(jī)標(biāo)定是已知立體標(biāo)靶上的點(diǎn)的世界坐標(biāo)，獲取像素坐標(biāo)來計(jì)算投影矩陣，從而得到相機(jī)內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)；而投影的標(biāo)定是已知立體標(biāo)靶上的世界坐標(biāo)，通過投影多幅正交變頻光柵條紋圖像至立體標(biāo)靶上，然后計(jì)算立體標(biāo)靶上標(biāo)志點(diǎn)的香味來獲取投影圖像的像素坐標(biāo)，從而得到投影設(shè)備的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)。也就是說，投影標(biāo)定中需要投影多幅正交變頻光柵條紋圖像才能獲取相應(yīng)的標(biāo)定結(jié)果和幾何模型。但是，在單目系統(tǒng)中，只有一個(gè)投影設(shè)備，在投影部分只能投影單幅圖像，因此，在單目系統(tǒng)中無(wú)法使用上述的投影標(biāo)定的方法進(jìn)行標(biāo)定。

綜上所述，鑒于相關(guān)技術(shù)方案中沒有基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方案，亟需提供一種基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，在本實(shí)施例中，特提出了一種基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方法。

一種基于單目系統(tǒng)的投影標(biāo)定方法，其特征在于，所述方法基于包含有一攝像設(shè)備和一投影設(shè)備的單目系統(tǒng)；所述單目系統(tǒng)還包括一立體標(biāo)靶，所述立體標(biāo)靶表面上設(shè)置有多個(gè)編碼標(biāo)志點(diǎn)和空白區(qū)域；

所述方法包括：

通過所述攝像設(shè)備采集所述立體標(biāo)靶的第一圖像，對(duì)所述第一圖像進(jìn)行特征識(shí)別，獲取所述第一圖像中與所述編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)；

根據(jù)所述編碼標(biāo)志點(diǎn)的像素坐標(biāo)以及所述編碼標(biāo)志點(diǎn)的世界坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，獲取與所述攝像設(shè)備對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)定模型；

通過所述投影設(shè)備將預(yù)設(shè)的投影圖像投影至所述立體標(biāo)靶的表面的空白區(qū)域，所述投影圖像中包含多個(gè)與所述編碼標(biāo)志點(diǎn)匹配的投影標(biāo)志點(diǎn)；

通過所述攝像設(shè)備采集第二圖像，對(duì)所述第二圖像進(jìn)行特征識(shí)別，獲取所述第二圖像中所述投影標(biāo)志點(diǎn)的像素坐標(biāo)；

根據(jù)所述第一標(biāo)定模型和所述投影標(biāo)志點(diǎn)的像素坐標(biāo)確定與所述投影標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的世界坐標(biāo)，根據(jù)所述投影標(biāo)志點(diǎn)的世界坐標(biāo)和投影標(biāo)志點(diǎn)的投影坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，獲取與所述投影設(shè)備對(duì)應(yīng)的第二標(biāo)定模型。

可選的，在一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取與所述投影設(shè)備對(duì)應(yīng)的第二標(biāo)定模型，還包括：

獲取與所述投影設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備內(nèi)參數(shù)、和/或設(shè)備外參數(shù)。

可選的，在一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述第一圖像進(jìn)行特征識(shí)別，獲取所述第一圖像中與所述編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)，還包括：

對(duì)所述第一圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲取所述第一圖像中的邊緣封閉區(qū)域；