[發(fā)明專利]一種基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法和裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010571259.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111932608A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州圖匠數(shù)據(jù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/70
• 分類號(hào): G06T7/70;G06T7/00;G01B11/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

1.一種基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，包括：

采用直線檢測(cè)算法對(duì)輸入的圖像完成直線檢測(cè)；其中，所述圖像為單目相機(jī)拍攝貨架的圖像；

在對(duì)所述輸入的圖像完成直線檢測(cè)后，采用消失點(diǎn)檢測(cè)算法獲取所述圖像中所有可能出現(xiàn)的消失點(diǎn)組；其中，每一消失點(diǎn)組均包括與其對(duì)應(yīng)的第一消失點(diǎn)、第二消失點(diǎn)和第三消失點(diǎn)；

利用等效球面和篩選算法對(duì)所有所述可能出現(xiàn)的消失點(diǎn)組進(jìn)行篩選并選取最優(yōu)的消失點(diǎn)組；其中，所述最優(yōu)消失點(diǎn)組包括的消失點(diǎn)均為最優(yōu)消失點(diǎn)；

通過各所述最優(yōu)消失點(diǎn)在等效球面中的偏角表示貨架姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述采用消失點(diǎn)檢測(cè)算法獲取所有可能出現(xiàn)的消失點(diǎn)組，包括：

確定所述圖像的原點(diǎn)和所述圖像的焦距；

根據(jù)所述圖像的原點(diǎn)、所述圖像的焦距和所述圖像中任意點(diǎn)構(gòu)建等效球面；

在所述圖像上隨機(jī)找到兩條直線并求出所述兩條直線的交點(diǎn)，將所述交點(diǎn)帶入等效球面，得出其在等效球面中的坐標(biāo)；其中，所述坐標(biāo)為第一消失點(diǎn)的坐標(biāo)；

根據(jù)各維度消失點(diǎn)在3維空間中相互垂直關(guān)系，在所述第一消失點(diǎn)垂直平面以1度為間隔獲取第二消失點(diǎn)的坐標(biāo)；

根據(jù)所述第一消失點(diǎn)的坐標(biāo)、所述第二消失點(diǎn)的坐標(biāo)以及3點(diǎn)相互垂直關(guān)系求解出第三消失點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，所述3點(diǎn)為第一消失點(diǎn)、第二消失點(diǎn)和第三消失點(diǎn)；

遍歷所述圖像中任意相交兩條直線，并獲取所有可能出現(xiàn)的消失點(diǎn)組；其中，每一組消失點(diǎn)組包括與其對(duì)應(yīng)的第一消失點(diǎn)、第二消失點(diǎn)和第三消失。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述等效球面為：

其中，f為焦距，(x₀，y₀)為圖像原點(diǎn)、(x，y)為圖像中的任意點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，第二個(gè)消失點(diǎn)的計(jì)算公式為：

X₁×X₂+Y₁×Y₂+Z₁×Z₂＝0；

其中，X₁表示第一消失點(diǎn)的x軸坐標(biāo)值，Y₁表示第一消失點(diǎn)的y軸坐標(biāo)值，Z₁表示第一消失點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，X₂表示第二消失點(diǎn)的x軸坐標(biāo)值，Y₂表示第二消失點(diǎn)的y軸坐標(biāo)值，Z₂表示第二消失點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，φ₂、λ₂分別為第二消失點(diǎn)的緯度和經(jīng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述利用等效球面和篩選算法對(duì)所有所述可能出現(xiàn)的消失點(diǎn)組進(jìn)行篩選并選取最優(yōu)的消失點(diǎn)組，包括：

遍歷所有所述消失點(diǎn)組；

計(jì)算每個(gè)所述消失點(diǎn)在所述等效球面的經(jīng)度和緯度；

構(gòu)建等效球面的規(guī)則模型；

采用所述等效球面的規(guī)則模型計(jì)算每組消失點(diǎn)組的響應(yīng)；

選取響應(yīng)最大的一組消失點(diǎn)組作為最優(yōu)的消失點(diǎn)組。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于消失點(diǎn)檢測(cè)的單目零售貨架姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計(jì)算每個(gè)所述消失點(diǎn)在所述等效球面的經(jīng)度和緯度：

其中，φ為緯度，λ為經(jīng)度，X、Y、Z分別表示消失點(diǎn)的x軸坐標(biāo)值，y軸坐標(biāo)值和z軸坐標(biāo)值。