[發明專利]一種單目視覺的目標定位的圖案、方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 201810864207.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN110807807B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 熊友軍;郭奎
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/13;G06T7/60;G06T7/66
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種單目視覺的目標定位的圖案，其特征在于，所述圖案包括6個指定顏色值的指定大小的圓，6個所述圓的圓心依次分布在預定尺寸的九宮格中的第2格、第5格、第6格、第7格、第8格和第9格的中心位置處，設定目標定位的圖案，在單目視覺的目標定位時，根據單目攝像機獲取的圖像中所包括的輪廓進行過濾得到由橢圓中心點構成的第一集合，然后通過中心點與其相鄰的中心點構成的平行四邊形的個數對中心點進行過濾，得到6個橢圓中心點的第二集合，通過預設的透視投影方程計算旋轉矩陣和平移矩陣。

2.根據權利要求1所述的單目視覺的目標定位的圖案，其特征在于，所述指定顏色值的RGB值為255、255、255。

3.一種基于權利要求1或2所述單目視覺的目標定位的圖案的單目視覺的目標定位方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取單目視覺的彩色圖像，提取所述彩色圖像中包括的輪廓；

通過橢圓參數，以及輪廓之間的距離對所述輪廓進行過濾，得到橢圓中心點的第一集合；

根據橢圓中心點的第一集合中的中心點與其相鄰的其它中心點構成的平行四邊形的個數是否滿足預定的范圍，對第一集合中的橢圓中心點進行過濾，得到橢圓中心點個數為6個的第二集合；

通過預設的透視投影方程計算旋轉矩陣和平移矩陣。

4.根據權利要求3所述的單目視覺的目標定位方法，其特征在于，在所述通過預定的透視投影方程計算旋轉矩陣和平移矩陣的步驟之前，所述方法還包括：

獲取所述橢圓中心點的第二集合中共線的三個橢圓中心點，確定共線的所述三個橢圓中心點與相鄰的中心點構成平行四邊形的個數是否分別1個、3個和2個。

5.根據權利要求3所述的單目視覺的目標定位方法，其特征在于，所述通過預設的透視投影方程計算旋轉矩陣和平移矩陣的步驟包括：

通過透視投影方程：

計算旋轉矩陣R和平移矩陣T，其中：s為放縮系數，單個像素的物理尺寸為dX、dY，f為焦距，α_x＝f/dX，α_y＝f/dY，(u，v)為圖像坐標，(X_W，Y_W，Z_W)為對應的空間物理坐標，(u0,v0)為光軸和圖像平面的交點，M＝M1*M2，M1為攝像機內參矩陣，M2為攝像機外參矩陣，PW為矩陣

6.根據權利要求3所述的單目視覺的目標定位方法，其特征在于，所述提取所述彩色圖像中包括的輪廓的步驟包括：

將所述彩色圖像灰度化處理，通過自動閾值算法對灰度圖像進行二值化處理，得到二值化圖像；

通過獲取的所述二值化圖像確定其中所包括的輪廓。

7.根據權利要求3所述的單目視覺的目標定位方法，其特征在于，所述通過橢圓參數，以及輪廓之間的距離對所述輪廓進行過濾，得到橢圓中心點的第一集合的步驟包括：

對所述輪廓進行橢圓擬合，得到擬合后的橢圓的周長、面積、傾角、長軸長度、短軸長度中的一項或者多項橢圓參數；

將所述橢圓參數進行聚類，得到相似輪廓的集合；

將橢圓的中心點與其相鄰橢圓的中心點的距離不符合預設的距離閾值的橢圓過濾，得到橢圓中心點的第一集合。

8.一種基于權利要求1或2所述單目視覺的目標定位的圖案的單目視覺的目標定位裝置，其特征在于，所述裝置包括：

輪廓提取單元，用于獲取單目視覺的彩色圖像，提取所述彩色圖像中包括的輪廓；

第一過濾單元，用于通過橢圓參數，以及輪廓之間的距離對所述輪廓進行過濾，得到橢圓中心點的第一集合；

第二過濾單元，用于根據橢圓中心點的第一集合中的中心點與其相鄰的其它中心點構成的平行四邊形的個數是否滿足預定的范圍，對第一集合中的橢圓中心點進行過濾，得到橢圓中心點個數為6個的第二集合；

計算單元，用于通過預設的透視投影方程計算旋轉矩陣和平移矩陣。