[發(fā)明專利]透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810836149.1
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108955525A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴錦祥;雷亮;鄧凱元;王崎;徐初東;周金運(yùn)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;B25J18/00;B25J19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明提供透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注系統(tǒng)，將透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注裝置用于實(shí)現(xiàn)透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注方法，通過獲取四個初始目標(biāo)標(biāo)注點(diǎn)和四個初始定位點(diǎn)；圖像采集環(huán)境隨機(jī)變化，獲取復(fù)雜環(huán)境下的圖像；在圖像處理模塊里對旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備規(guī)則定位圖案進(jìn)行識別，解算目標(biāo)物包圍框信息并保存圖像和標(biāo)注信息。本發(fā)明提供的一種透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注系統(tǒng)及應(yīng)用其的方法，通過控制模塊的智能化控制，節(jié)省了大量勞動力和時間；通過旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備規(guī)則定位圖案大大降低圖像定位檢測難度，只需識別旋轉(zhuǎn)定位盤規(guī)則定位圖案而無需對目標(biāo)物進(jìn)行圖像分析，保證了在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定精確的獲取圖像標(biāo)注信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制與圖像定位檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注系統(tǒng)，還涉及了一種透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的圖像定位檢測技術(shù)通過大規(guī)模標(biāo)注數(shù)據(jù)，從而獲取性能優(yōu)越的圖像定位檢測模型，現(xiàn)有的圖像定位檢測數(shù)據(jù)集主要通過人工標(biāo)注方式獲取，耗費(fèi)了大量的財力物力；另外，由于圖像定位檢測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物包圍框信息獲取，現(xiàn)有基于圖像檢測算法的數(shù)據(jù)自動標(biāo)注方法在光照、角度、尺度和視角變化，背景雜亂及目標(biāo)物遮擋等復(fù)雜場景下的檢測穩(wěn)定性和精度難以保證，難以采用該類算法自動獲取目標(biāo)物包圍框標(biāo)注信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有的基于圖像檢測算法的數(shù)據(jù)自動標(biāo)注方法存在自動化程度低、在復(fù)雜場景下的檢測穩(wěn)定性和精度難以保證的技術(shù)缺陷，提供一種透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

透視投影式機(jī)器學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注裝置，包括攝像設(shè)備、多軸機(jī)械臂、旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備、固定桿、可控光源、控制模塊和圖像處理模塊；其中：所述攝像設(shè)備設(shè)置在所述多軸機(jī)械臂上，所述旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備固定在多軸機(jī)械臂正前方；所述旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備上方設(shè)置有所述固定桿，旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備周圍還設(shè)置有所述可控光源；所述控制模塊分別與所述攝像設(shè)備、多軸機(jī)械臂、旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備、固定桿、可控光源、圖像處理模塊電性連接。

其中，所述攝像設(shè)備為數(shù)碼相機(jī)。

其中，所述可控光源的數(shù)量為4，均為地分布在所述旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備周圍。

其中，所述旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)平臺、載物平臺、導(dǎo)軌和驅(qū)動電機(jī)；其中，所述旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)置在所述導(dǎo)軌上；所述載物平臺設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)平臺的幾何中心位置上；所述驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動軸與所述旋轉(zhuǎn)平臺連接；所述旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備通過驅(qū)動電機(jī)與所述控制模塊電性連接。

其中，所述旋轉(zhuǎn)平臺為圓形平臺；所述固定桿設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)平臺上方，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)時對旋轉(zhuǎn)平臺上的物件形成阻礙，以獲取雜亂環(huán)境。

上述方案中，攝像設(shè)備固定于多軸機(jī)械臂前端，跟隨多軸機(jī)械臂任意位置運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)自動化采集圖像；旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備固定于多軸機(jī)械臂正前方，其中心設(shè)有5cmx5cmx2cm的載物平臺用于承載目標(biāo)物而其余位置放置其它類物品并自轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)平臺四周均勻分布四幅不同規(guī)則圖案，用于后期圖像定位；固定桿與旋轉(zhuǎn)平臺中心位置相對固定，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)時固定桿對旋轉(zhuǎn)平臺上的物件起阻礙作用，打亂各個物件間的相對位置，以獲取雜亂背景；可控光源有四個，均勻分布于旋轉(zhuǎn)平臺四周，光源亮度隨機(jī)變化，以獲取不同光照條件；控制模塊可進(jìn)行攝像設(shè)備拍攝控制、多軸機(jī)械臂運(yùn)動控制、可控光源亮度調(diào)節(jié)以及旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備的旋轉(zhuǎn)控制；圖像處理模塊用于旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備規(guī)則定位圖案識別、目標(biāo)物包圍框信息解算、圖像和標(biāo)注信息保存。

上述方案中，利用多軸機(jī)械臂、旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備、固定桿、可控光源產(chǎn)生復(fù)雜圖像采集環(huán)境，使所拍攝圖像涵蓋光照、角度、尺度和視角變化，背景雜亂及目標(biāo)物遮擋這些情況，可滿足基于機(jī)器學(xué)習(xí)的圖像檢測數(shù)據(jù)集的多樣性和復(fù)雜性要求；通過對旋轉(zhuǎn)定位設(shè)備規(guī)則定位圖案的識別和目標(biāo)物包圍框信息解算，可實(shí)現(xiàn)自動、快速、穩(wěn)定獲取圖像中目標(biāo)物的標(biāo)注信息。