[發(fā)明專利]一種基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811325557.7
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109458990B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉桂雄;黃堅
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/04;G01C25/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

本發(fā)明提供一種基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法，包括使用已訓(xùn)練好的DeepLabCut深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型檢測出儀器設(shè)備在圖像上的錨點，輸出各個錨點在圖像中的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)及置信度；初始化階段，使用標(biāo)定板標(biāo)定相機參數(shù)、測量儀器錨點的物理距離，所有錨點、其世界坐標(biāo)、錨點之間的距離共同構(gòu)成錨點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；在新的圖像上檢測出錨點集，根據(jù)錨點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、世界坐?biāo)、相機內(nèi)參計算出此時的旋轉(zhuǎn)矩陣、偏移向量，計算出錨點的相機坐標(biāo)。則儀器的整體位姿便為旋轉(zhuǎn)矩陣、偏移向量，其中各個錨點的相機坐標(biāo)則是各個錨點在空間中的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器視覺領(lǐng)域，尤其涉及基于人工智能的視覺檢測測量領(lǐng)域中基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法。

背景技術(shù)

量化操作行為是實現(xiàn)智能評判人工操作的瓶頸之一，視覺圖像是在不同環(huán)境中觀察、記錄人工操作的簡單方法，然而提取動作特征量化操作行為進行進一步分析的工作量極大。在測量控制中，通常采用添加標(biāo)記的方法來輔助計算機跟蹤，但是標(biāo)記是侵入性的，且標(biāo)記數(shù)量、位置必須預(yù)先確定。本發(fā)明提出一種基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法，實現(xiàn)了根據(jù)特點錨點結(jié)構(gòu)實現(xiàn)任意儀器設(shè)備的位姿、位置測量。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的問題與缺陷，本發(fā)明實現(xiàn)不添加任何標(biāo)記地準(zhǔn)確跟蹤人工操作、可在圖像上任意定義特征錨點，實現(xiàn)了根據(jù)特點錨點結(jié)構(gòu)實現(xiàn)任意儀器設(shè)備的位姿、位置測量。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法，所述方法包括：

步驟A使用已訓(xùn)練好的DeepLabCut深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型P-DLC(PretrainedDeepLabCut Network)檢測出儀器設(shè)備在圖像上的免標(biāo)記錨點，不同錨點按某一順序排列，并輸出各個錨點在圖像中的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)及置信度；

步驟B使用標(biāo)定板標(biāo)定相機參數(shù)，置放儀器設(shè)備使標(biāo)定板與錨點平面重合，將每個在圖像中的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)映射為世界坐標(biāo)，測出所有錨點對的物理距離，由所有錨點、世界坐標(biāo)及錨點之間的距離共同構(gòu)成錨點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

步驟C在新的圖像上檢測出錨點集，根據(jù)錨點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑹澜缱鴺?biāo)、相機內(nèi)參計算出此時的旋轉(zhuǎn)矩陣與偏移向量，然后計算出相機坐標(biāo)，實現(xiàn)儀器設(shè)備位姿測量；

步驟D選中圖像中任意3個錨點，在新的第i張圖像中，測得選中3個錨點的圖像坐標(biāo)，并由某一準(zhǔn)確圖像中測得的相機坐標(biāo)，計算得到儀器設(shè)備在深度方向上的準(zhǔn)確測量值，并由該測量值取代步驟C中儀器設(shè)備位姿測量在深度方向上的測量值，實現(xiàn)儀器位姿補償。

本發(fā)明有益效果是：

實現(xiàn)不添加任何標(biāo)記地準(zhǔn)確跟蹤人工操作、可在圖像上任意定義特征錨點，實現(xiàn)了根據(jù)特點錨點結(jié)構(gòu)實現(xiàn)任意儀器設(shè)備的位姿、位置測量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法流程框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。

本發(fā)明是一種基于免標(biāo)記錨點檢測的儀器設(shè)備位姿測量及誤差補償方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟10檢測儀器設(shè)備免標(biāo)記錨點；使用已訓(xùn)練好的DeepLabCut深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(Pretrained DeepLabCut Network,P-DLC)檢測出儀器設(shè)備在圖像上的錨點，不同錨點按某一順序排列，并輸出各個錨點在圖像中的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)及置信度。