[發(fā)明專利]一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011228499.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112288815B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小忠;高楨;王聰;姚東;李陳深
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東產(chǎn)研信息與人工智能融合研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T7/10;G06V10/75
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：包括以下步驟：

采集目標(biāo)物體不同位置的兩幅圖像；

分別對(duì)兩幅圖像進(jìn)行分割，得到圖像中待測(cè)量的目標(biāo)物體，并獲取目標(biāo)物體的像素集合；

以其中一幅圖為參考圖像，對(duì)兩幅圖像中目標(biāo)物體的像素點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到兩幅圖像中目標(biāo)物體像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

利用已知參考基準(zhǔn)點(diǎn)的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)，求解圖像采集時(shí)的設(shè)備姿態(tài)，基于所述姿態(tài)和目標(biāo)物體的像素坐標(biāo)，解算目標(biāo)物體的空間方向向量，進(jìn)而求解目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際空間坐標(biāo)；

重復(fù)上述步驟，遍歷計(jì)算目標(biāo)像素集合中的每一個(gè)點(diǎn)，得到最終目標(biāo)物體的模位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：利用雙目相機(jī)采集目標(biāo)的左右兩幅圖像，得到目標(biāo)成像位置不同的兩幅圖；通過(guò)張正友標(biāo)定法獲得兩個(gè)相機(jī)的內(nèi)參矩陣和畸變參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：分別對(duì)兩幅圖像進(jìn)行分割，得到圖像中待測(cè)量的目標(biāo)物體的具體過(guò)程包括：

對(duì)采集的兩幅圖像，利用基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)例分割算法對(duì)目標(biāo)物體的分割，得到圖像中待測(cè)量目標(biāo)實(shí)體在圖像中的像素位置。

4.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：對(duì)兩幅圖像中目標(biāo)物體的像素點(diǎn)進(jìn)行匹配的具體過(guò)程包括：在參考圖像中選擇一個(gè)像素點(diǎn)，選擇該點(diǎn)鄰域內(nèi)一個(gè)滑動(dòng)窗口，根據(jù)相似性判斷準(zhǔn)則，在待匹配圖像中尋找與參考圖像中目標(biāo)窗口最相似的窗口，該窗口所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)即為對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)；

或進(jìn)一步的，所述相似性判斷準(zhǔn)則為計(jì)算滑動(dòng)窗內(nèi)每個(gè)像素對(duì)應(yīng)數(shù)值之差的絕對(duì)值之和，得到的差值之和越小，越相似。

5.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：求解圖像采集時(shí)的設(shè)備姿態(tài)的具體過(guò)程包括：在場(chǎng)景中布設(shè)N個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量其空間位置，同時(shí)獲得N個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)在圖像中的像素位置，通過(guò)這N組3D-2D點(diǎn)對(duì)，利用PnP算法求解出相機(jī)姿態(tài)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：基于所述姿態(tài)和目標(biāo)物體的像素坐標(biāo)，解算目標(biāo)物體的空間方向向量的具體過(guò)程包括：給予得到相機(jī)的姿態(tài)，根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo)，得到相機(jī)光心與目標(biāo)點(diǎn)的直線方向，即目標(biāo)點(diǎn)的空間方向向量，進(jìn)而求解目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)相機(jī)的空間方向向量。

7.如權(quán)利要求1所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法，其特征是：求解目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際空間坐標(biāo)的具體過(guò)程包括：在得到目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)相機(jī)的方向向量后，根據(jù)直線交匯原理，目標(biāo)點(diǎn)應(yīng)該為兩個(gè)方向向量的交點(diǎn)，通過(guò)求解兩條直線的交點(diǎn)即可得到目標(biāo)點(diǎn)的世界坐標(biāo)；

當(dāng)兩條直線不相交的情況，取空間中對(duì)兩條直線距離最近的點(diǎn)作為目標(biāo)點(diǎn)。

8.一種目標(biāo)模位置測(cè)量系統(tǒng)，其特征是：包括：

圖像采集模塊，被配置為采集目標(biāo)物體不同位置的兩幅圖像；

像素提取模塊，被配置為分別對(duì)兩幅圖像進(jìn)行分割，得到圖像中待測(cè)量的目標(biāo)物體，并獲取目標(biāo)物體的像素集合；

圖像匹配模塊，被配置為以其中一幅圖為參考圖像，對(duì)兩幅圖像中目標(biāo)物體的像素點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到兩幅圖像中目標(biāo)物體像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

空間坐標(biāo)計(jì)算模塊，被配置為利用已知參考基準(zhǔn)點(diǎn)的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)，求解圖像采集時(shí)的設(shè)備姿態(tài)，基于所述姿態(tài)和目標(biāo)物體的像素坐標(biāo)，解算目標(biāo)物體的空間方向向量，進(jìn)而求解目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際空間坐標(biāo)；

模位置計(jì)算模塊，被配置為遍歷計(jì)算目標(biāo)像素集合中的每一個(gè)點(diǎn)，得到最終目標(biāo)物體的模位置。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征是：其中存儲(chǔ)有多條指令，所述指令適于由終端設(shè)備的處理器加載并執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法中的步驟。

10.一種終端設(shè)備，其特征是：包括處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，處理器用于實(shí)現(xiàn)各指令；計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)多條指令，所述指令適于由處理器加載并執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種目標(biāo)模位置測(cè)量方法中的步驟。