[發(fā)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

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• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109636851B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 趙二虎;王守中;徐勇軍;張統(tǒng);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(yè)知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本發(fā)明提供了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。該方法包括：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(qū)域，基于動量守恒定理獲取所述危化品泄漏目標區(qū)域的質點位置的像素坐標；基于所述危化品泄漏目標區(qū)域的質點位置的像素坐標計算所述危化品泄漏目標區(qū)域的質點位置在圖像坐標系下的坐標；基于所述危化品泄漏目標區(qū)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(qū)域的質點位置在相機坐標系下的坐標；將所述危化品泄漏目標區(qū)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。本發(fā)明的方法能夠準確高效地確定危化品事故處理劑投送的靶向坐標。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及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。

背景技術

在危化品倉庫、發(fā)射場塔架、特種燃動力試驗場中存在大量危化品試劑和燃料，如果發(fā)生危化品泄漏且未及時獲取其準確位置，將對關鍵任務的實施產生嚴重負面影響。因此，當發(fā)生危化品泄漏時，需要對危化品泄漏區(qū)域進行快速定位，獲取其世界坐標系下的絕對坐標，作為事故處理劑投送靶向。

然而，現有的基于雙目視覺的目標定位方法，均建立在目標輪廓被清晰檢測的前提下，未考慮輪廓邊緣噪聲干擾因素導致的邊緣模糊現象，并且最終計算出的目標位置很少作為靶向目標去施加精準作用力。此外，基于雙目視覺的危化品事故處理劑投送靶向定位算法的設計，面臨以下技術難題：

1)、危化品泄漏屬液體目標，液體區(qū)域擴散后無明顯邊緣界限，導致準確檢測出危化品泄漏區(qū)域的邊緣較為困難；

2)、由于受噪聲影響，雙目視覺系統(tǒng)的左右兩個相機檢測出的危化品泄漏目標區(qū)域的幾何形狀不一致，導致兩幅圖像中的特征匹配點選擇較為困難；

3)、事故處理劑的精準投送需要建立在獲取到危化品泄漏區(qū)域的精確絕對坐標基礎上，然而雙目視覺系統(tǒng)各自檢測出的目標均建立在相機自身的像素坐標下，實現從雙目雙坐標系到統(tǒng)一世界坐標系的轉換較為困難。

因此，需要對現有技術進行改進，以提供精確的危化品事故處理劑投送方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種基于雙目視覺的危化品事故處理劑投放靶向定位方法。

根據本發(fā)明的第一方面，提供了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，該方法包括以下步驟：

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(qū)域，基于動量守恒定理獲取所述危化品泄漏目標區(qū)域的質點位置的像素坐標；

步驟2：基于所述危化品泄漏目標區(qū)域的質點位置的像素坐標計算所述危化品泄漏目標區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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。

在一個實施例中，步驟1包括以下子步驟：

步驟11：對于所述危化品泄漏目標區(qū)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(qū)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(qū)域質點的像素坐標(u,v)，計算公式為：