[發明專利]自識別標識板的視覺檢測與恢復方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202110369776.0
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113066128B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 喻俊志;王紹安;朱明珠;原福松
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/77;G06T7/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開涉及圖像處理技術領域，尤其是一種自識別標識板的視覺檢測與恢復方法，包括：檢測獲取自識別標識板中全部可視的交叉點；將獲取的交叉點列表組織成一個或多個蘊含相對坐標信息的陣列；以及利用所述蘊含相對坐標信息的陣列，恢復自識別標識板的絕對坐標。本公開還提供一種自識別標識板的視覺檢測與恢復裝置、電子設備及計算機可讀介質。利用本公開，通過采用三步遞進的檢測方案能夠提取出精準的交叉點亞像素坐標，避免了抖動的發生，解決了現存交叉點檢測算法存在劇烈抖動的問題，并滿足了視覺定位任務中實時性的要求。

技術領域

本公開涉及圖像處理技術領域，尤其是一種用于視覺定位導航的自識別標識板的視覺檢測與恢復方法、裝置、設備及介質。

背景技術

現有視覺導航方案中，大多使用提取圖像中不易受光照、旋轉、尺度變化所影響的特征點來估計相機或機器人的運動。對于一般的場景，SIFT、FAST、ORB等特征算子是被廣泛使用的；而為了更精確的得到定位效果，常使用自主設計的自識別標識板輔助定位，通過將標識板放置于定位場景中明顯位置，并提取、恢復標識板構型從而實現定位。

因棋盤格狀自識別標識板的特征點多、抗光照能力強、不受旋轉影響而被廣泛使用，自識別標識板的特征點均為黑白交叉點，對于黑白交叉點，現有的方法主要為Harris檢測法與Shi-Tomasi檢測法。然而，這兩種方法在檢測黑白交叉點時均存在結果在交叉點附近劇烈抖動的情況，無法得到精確的交叉點亞像素坐標。

對于棋盤格狀自識別標識板的恢復，現今許多算法均可得到較魯棒的結果，然而其計算開銷對于視覺定位而言均過大，無法滿足其實時性要求。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本公開的主要目的在于提供一種用于視覺定位導航的自識別標識板的視覺檢測與恢復方法、裝置、設備及介質。

(二)技術方案

本公開的一方面，提供了一種自識別標識板的視覺檢測與恢復方法，包括：檢測獲取自識別標識板中全部可視的交叉點；將獲取的交叉點列表組織成一個或多個蘊含相對坐標信息的陣列；以及利用所述蘊含相對坐標信息的陣列，恢復自識別標識板的絕對坐標。

根據本公開的實施例，所述檢測獲取自識別標識板中全部可視的交叉點，包括：循環選擇當前像素周圍八個像素P_{i，i＝1～8}，判斷當前像素P_i，i≤4與其對角線像素P_i+4是否在同一棋盤格？如果四組像素均在同一棋盤格，則從此四組像素中確定至少存在兩組像素為反色；循環選擇當前像素在原圖下的周圍八個像素，確定位于棋盤格邊界的四個交替出現的黑色與白色跳變點，進而得到兩條跳變線及這兩條跳變線交點的亞像素坐標；將這兩條跳變線的斜率作為跳變線參數，根據這兩條跳變線交點的亞像素坐標與跳變線參數調用一預處理模板，進行逐像素的差值比較并求和，得到模板響應值，若響應值大于規定閾值則證明當前像素為所求交叉點。

根據本公開的實施例，所述循環選擇當前像素周圍八個像素P_{i，i＝1～8}，判斷當前像素P_i，i≤4與其對角線像素P_i+4是否在同一棋盤格，包括：循環選擇當前像素周圍八個像素P_{i，i＝1～8}，判斷當前像素P_i，i≤4與其對角線像素P_i+4是否滿足像素值之差的絕對值小于閾值T_maxInnerGap，若四組像素均滿足條件，則四組像素均在同一棋盤格。

根據本公開的實施例，所述從此四組像素中確定至少存在兩組像素為反色，包括：將四組像素兩兩進行比較，若存在兩組像素的差值大于規定閾值T_maxGap，則至少存在兩組像素為反色。