[發明專利]基于雙目視覺的危化品事故處理劑投送靶向定位方法

有效

• 申請號: 201811344632.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109636851B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 趙二虎;王守中;徐勇軍;張統;王鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所;北京特種工程設計研究院
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/11;G06T7/174;G06T7/187;G06T7/194;G06T7/41
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種基于雙目視覺的危化品事故處理劑投送靶向定位方法，包括以下步驟：

步驟1：對于已檢測出的從不同角度拍攝的兩幅圖像的危化品泄漏目標區域，基于動量守恒定理獲取所述危化品泄漏目標區域的質點位置的像素坐標，包括：

步驟11：對于所述危化品泄漏目標區域中的像素點，按照亮度特征從大到小排序，提取前n個像素點作為質量點，表示為m₁,m₂,…,m_n，并計算各質量點的位置矢量，表示為其中n為大于等于2的任意整數；

步驟12：基于各質量點的位置矢量，計算危化品泄漏目標區域質點的位置矢量計算公式為：

步驟13：計算危化品泄漏目標區域質點的像素坐標(u,v)，計算公式為：

步驟2：基于所述危化品泄漏目標區域的質點位置的像素坐標計算所述危化品泄漏目標區域的質點位置在圖像坐標系下的坐標；

步驟3：基于所述危化品泄漏目標區域的質點位置在圖像坐標系下的坐標計算所述危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標；

步驟4：將所述危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標轉換為危化品事故處理劑投送的靶向坐標。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟2中，根據以下公式計算所述危化品泄漏目標區域的質點位置在圖像坐標系下的坐標(x,y)：

其中，(u,v)表示危化品泄漏目標區域質點的像素坐標，dx、dy分別是每個像素點的橫縱物理尺寸，單位mm/p，(u₀,v₀)是圖像坐標系原點在像素坐標系下的坐標值。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟3，采用以下公式計算所述危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標(X,Y,Z)：

其中，f表示相機的焦距，(x,y)表示危化品泄漏目標區域的質點位置在圖像坐標系下的坐標。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟4包括：

步驟41：采用以下公式計算將第一幅圖像危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標轉換為危化品事故處理劑投送的靶向坐標(X′_l Y′_l Z′_l)：

步驟42：采用以下公式將第二幅圖像危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標轉換為危化品事故處理劑投送的靶向坐標(X′_r Y′_r Z′_r)：

步驟43：采用以下公式獲得危化品事故處理劑投送的靶向坐標(X′ Y′ Z′)：

其中，Z_l和Z_r分別是兩幅圖像中危化品泄漏目標區域的質點位置在相機坐標系下的坐標，H_l和H_r分別是拍攝兩幅圖像的相機的標定矩陣，(x_l,y_l)和(x_r,y_r)表示兩幅圖像的危化品泄漏目標區域的質點位置在圖像坐標系下的坐標。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟1中，對于從不同角度拍攝的兩幅危化品圖像，根據以下步驟檢測危化品泄漏目標區域：

步驟11-1：基于危化品液面的亮度特征獲得第一危化品液面區域；

步驟11-2：基于危化品液面的紋理特征獲得第二危化品液面區域；

步驟11-3：將所述第一危化品液面區域和所述第二危化品液面區域進行融合，獲得所述危化品泄漏目標區域。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在步驟11-1中，根據以下子步驟獲得所述第一危化品液面區域：

步驟S1：通過將所述兩幅危化品圖像的灰度圖中每一個像素值與灰度閾值進行比較獲得亮度分割圖；

步驟S2：根據危化品圖像和背景圖像的亮度特征從所述亮度分割圖剔除背景區域，從而獲得所述第一危化品液面區域。