[發(fā)明專利]高精度視覺(jué)定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110902163.9
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN113792728A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋受寧;劉美美;蔣鍵;鄭美華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南寧學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/32
• 分類號(hào): G06K9/32;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 貴州派騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 唐斌

1.一種高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于包括：對(duì)圖像進(jìn)行提取輪廓和計(jì)算圖像梯度，兩者組合得到圖像的目標(biāo)梯形描述子，逐點(diǎn)對(duì)比待檢測(cè)圖像特征點(diǎn)集與模板圖像是否匹配，找出待檢測(cè)圖像與模板圖像的匹配點(diǎn)集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于：計(jì)算已匹配點(diǎn)集與模板目標(biāo)梯形描述子之間的透視變換關(guān)系得出變換矩陣，得到待檢測(cè)目標(biāo)的位姿信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于目標(biāo)梯形描述子的提取過(guò)程為：首先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后分別進(jìn)行提取輪廓和金字塔下采樣，計(jì)算圖像梯度形成特征響應(yīng)圖，提取梯度并進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，橫軸為梯度方向并進(jìn)行量化，縱軸為量化后梯度方向的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，最后結(jié)合梯度方向直方圖、該點(diǎn)梯度幅值強(qiáng)度以及輪廓特性形成目標(biāo)梯形描述子。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于具體的識(shí)別方法為：

A.建立模板的目標(biāo)梯形描述子，對(duì)模板圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取輪廓和計(jì)算圖像梯度，組合得到模板的目標(biāo)梯形描述子；

B.建立待檢測(cè)圖像的特征點(diǎn)集，對(duì)待檢測(cè)的圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取輪廓和計(jì)算圖像梯度，組合得到待檢測(cè)圖像待匹配的特征點(diǎn)集；

C.粗定位，逐點(diǎn)比對(duì)模板的目標(biāo)梯形描述子與待檢測(cè)圖像的特征點(diǎn)集，判斷是否匹配，匹配成功后進(jìn)入步驟D；

D.精確定位，求解模板目標(biāo)梯形描述子與待檢測(cè)圖像的目標(biāo)特征點(diǎn)集之間的透視變換關(guān)系得出變換矩陣，得到待檢測(cè)目標(biāo)的位姿信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于圖像預(yù)處理包括：二維圖像進(jìn)行高斯平滑和去噪得到彩色或者灰度圖像，三維圖像降維為二維圖像處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于步驟C中判斷是否匹配的過(guò)程為：對(duì)待檢測(cè)圖像的特征點(diǎn)集和模板圖像特征描述子進(jìn)行逐點(diǎn)匹配評(píng)分，計(jì)算輸出置信度，若置信度滿足設(shè)置的閾值則匹配成功。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于步驟C中:逐點(diǎn)比對(duì)待檢測(cè)圖像中每個(gè)點(diǎn)與模板中每個(gè)點(diǎn)的梯度，將匹配成功的點(diǎn)的集合作為匹配點(diǎn)集，匹配點(diǎn)集的梯度和輪廓組成待檢測(cè)目標(biāo)的目標(biāo)梯形描述子。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述高精度視覺(jué)定位方法，其特征在于步驟D：模板的目標(biāo)梯形描述子點(diǎn)集P＝{p_i|p_i∈R3，i＝1,2，……n}，待檢測(cè)圖像的特征點(diǎn)集Q＝{q_j|q_j∈R3，j＝1,2，……m}，設(shè)旋轉(zhuǎn)矩陣為R，平移矩陣為t，用f(R，t)來(lái)表示源點(diǎn)集P在變換矩陣(R，t)下與目標(biāo)點(diǎn)集Q之間的誤差，求滿足min(f(R，t))的最優(yōu)解

最后計(jì)算輸出識(shí)別定位信息結(jié)果:類別id、中心位置、旋轉(zhuǎn)角度、位姿變換矩陣。