[發明專利]一種高精度平面物體定位方法及裝置

在審

• 申請號: 202010909448.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112017244A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 楊佳鍔;姜迪;廖雪飛;王雨佳
• 申請（專利權）人: 深圳翱諾科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/66;G06T7/13;G06T3/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 夏正付

1.一種高精度平面物體定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、激光點成像：

激光發射器發射出的激光，經過鏡片折射，照射在目標區域物體表面形成激光點；同時，左右線陣相機對目標區域進行拍攝，得到待處理的圖像信息；

步驟二、圖像處理：

a、圖像灰度化處理

將所述圖像信息進行灰度化處理，將其轉化為只含亮度信息，不含色彩信息的灰度圖；設左線陣相機獲取到的圖像上某個像素點f(i)，經計算得到該點在灰度圖中的像素點Gray(i)；

b、激光點重心精準定位

設線陣相機灰度圖的某一像素點為Gray(i)，計算得到該點區域的激光點重心坐標i，完成激光點重心的精準定位；

c、雙目視覺精準定位

選取左右兩個雙線陣相機，根據雙目視覺定位算法，得到激光點P(x,z)的橫坐標x和縱坐標z；

步驟三、精準定位：

激光發射器發射的激光，隨不斷改變方向的鏡片改變光路方向，投射至平面的各個位置，對平面進行橫掃，將每一時刻的激光點繪制在同一張圖片中，形成二維點陣圖，繪制出待測區域目標物體的輪廓，根據輪廓信息判斷物體重心位置，實現對平面物體的精準定位。

2.根據權利要求1所述的高精度平面物體定位方法，其特征在于，步驟二中，Gray(i)的計算公式為：

Gray(i)＝0.299×R(i)+0.578×G(i)+0.114×B(i)

其中，Gray(i)為經過灰度化后灰度圖中的像素點；R(i)為f(i)的紅色分量；G(i)為f(i)的綠色分量；B(i)為f(i)的藍色分量。

3.根據權利要求1所述的高精度平面物體定位方法，其特征在于，步驟二中，激光點重心坐標根據以下公式得到：

其中，為該激光點區域的激光點重心坐標；Ω為激光點區域集合；

左線陣相機獲取到的圖像中目標激光點重心位置為右線陣相機獲取到的圖像中目標激光點重心位置為

4.根據權利要求1所述的高精度平面物體定位方法，其特征在于，步驟二中，所述雙目視覺定位算法如下：設激光點在現實中的坐標為P(x,z)；

Z₁＝Z₂+a

x＝x_L*(z+a)/f

Z＝Z₂

其中，Z₁為P點距離左相機的垂直距離；Z₂為P點距離右相機的垂直距離；f為相機焦距；b為兩相機之間的水平距離；a為兩相機之間的垂直距離；P(x,z)為激光點的真實坐標；x_L為該激光點在左相機的圖像坐標；x_R為該激光點在右相機的圖像坐標；

將帶入到x_L，將帶入到x_R，可得到目標激光點P(x,z)的真實坐標值。

5.一種利用權利要求1至4任一項所述高精度平面物體定位方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括兩個線陣相機，以及放置在兩線陣相機中間的激光發射裝置；激光發射裝置包括激光發射器和設有反光鏡片的轉盤，激光發射器發射的點經過鏡面折射到平面的某一點，并被線陣相機獲取，隨著激光發射器中電機的不斷旋轉，激光點被投射到平面上的各個方向。

6.根據權利要求5所述的高精度平面物體定位裝置，其特征在于，在激光發射裝置中，反光鏡片雙面均可反光并垂直設立于轉盤上。