[發(fā)明專利]對(duì)象的稀疏圖像模板的建立方法、裝置及計(jì)算機(jī)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210248787.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN114612700A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡武;馬鑫;張明軼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/74
• 分類號(hào): G06V10/74;G06K9/62;G06F30/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 曹瑞敏

本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種對(duì)象的稀疏圖像模板的建立方法、裝置及計(jì)算機(jī)設(shè)備，涉及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域。本申請(qǐng)根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的三維模型以及預(yù)設(shè)點(diǎn)位數(shù)量，確定虛擬相機(jī)的初始數(shù)量與多個(gè)初始點(diǎn)位；創(chuàng)建與所述初始點(diǎn)位一一對(duì)應(yīng)的虛擬相機(jī)，所述虛擬相機(jī)的位置與對(duì)應(yīng)的所述初始點(diǎn)位的位置相同；控制各所述虛擬相機(jī)以朝向所述三維模型的中心點(diǎn)的視角作為目標(biāo)視角進(jìn)行拍攝，得到各初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像；對(duì)各所述初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像相互之間進(jìn)行圖像相似度匹配，并根據(jù)相似度匹配結(jié)果從各所述初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像中篩選出多個(gè)目標(biāo)圖像；根據(jù)所述目標(biāo)圖像，得到所述目標(biāo)對(duì)象的模板圖像。能夠在保證模板圖像匹配精度的同時(shí)，減少了目標(biāo)對(duì)象在模板庫(kù)中模板圖像的數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，具體而言，涉及一種對(duì)象的稀疏圖像模板的建立方法、裝置及計(jì)算機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)器人的智能化程度的要求越來越高，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的準(zhǔn)確抓取、裝配等作業(yè)，可以通過圖像匹配的方式，求解出零件的姿態(tài)，使機(jī)器人進(jìn)行抓取。圖像匹配是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱CAD)軟件中的虛擬相機(jī)獲取的目標(biāo)零件對(duì)象模型的模板圖像與實(shí)際作業(yè)過程中獲取的兩幅或者多幅待測(cè)零件對(duì)象的圖像進(jìn)行匹配的過程。由于二維圖像無法完整的描述三維物體的外形，因此，需在CAD軟件中，在多個(gè)視角下，通過CAD軟件中的相機(jī)對(duì)待測(cè)零件對(duì)象進(jìn)行采樣，以得到模板圖像。

目前，為了避免離散采樣帶來的誤差，一般都會(huì)進(jìn)行大量采樣，以得到模板圖像。例如，針對(duì)某個(gè)零件，可以進(jìn)行上萬次采樣，從而使得模板圖像的數(shù)量達(dá)到上萬幅，這種方式可以看作是利用稠密采樣來降低離散化采樣帶來的誤差。

但是，這種稠密采樣方式對(duì)于模板的存儲(chǔ)空間要求較高，另外，模板數(shù)量過多也會(huì)導(dǎo)致匹配效率的下降。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的包括，例如，提供了一種對(duì)象的稀疏圖像模板的建立方法、裝置及計(jì)算機(jī)設(shè)備，其能夠在保證模板圖像匹配精度的同時(shí)，減少了目標(biāo)對(duì)象在模板庫(kù)中模板圖像的數(shù)量，加快了對(duì)象的圖像匹配速度。

本申請(qǐng)的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N對(duì)象的稀疏圖像模板的建立方法，所述方法包括：

根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的三維模型以及預(yù)設(shè)點(diǎn)位數(shù)量，確定虛擬相機(jī)的初始數(shù)量與多個(gè)初始點(diǎn)位；

創(chuàng)建與所述初始點(diǎn)位一一對(duì)應(yīng)的虛擬相機(jī)，所述虛擬相機(jī)的位置與對(duì)應(yīng)的所述初始點(diǎn)位的位置相同；

控制各所述虛擬相機(jī)以朝向所述三維模型的中心點(diǎn)的視角作為目標(biāo)視角進(jìn)行拍攝，得到各初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像；

對(duì)各所述初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像相互之間進(jìn)行圖像相似度匹配，并根據(jù)相似度匹配結(jié)果從各所述初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像中篩選出多個(gè)目標(biāo)圖像；

根據(jù)所述目標(biāo)圖像，得到所述目標(biāo)對(duì)象的模板圖像。

在一種可選的實(shí)施方式中，所述對(duì)各所述初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像相互之間進(jìn)行相似度匹配，并根據(jù)相似度匹配結(jié)果從所述各初始點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的模板圖像中篩選出多個(gè)目標(biāo)圖像，包括：

從各所述初始點(diǎn)位中選擇至少一個(gè)初始待測(cè)點(diǎn)位，將所述至少一個(gè)初始待測(cè)點(diǎn)位加入待測(cè)點(diǎn)位序列；

獲取所述待測(cè)點(diǎn)位序列中各初始待測(cè)點(diǎn)位的相鄰點(diǎn)位，將所述相鄰點(diǎn)位加入待比較點(diǎn)位序列；

對(duì)所述待測(cè)點(diǎn)位序列中的當(dāng)前點(diǎn)位和所述待比較點(diǎn)位序列循環(huán)進(jìn)行圖像相似度匹配，并根據(jù)相似度匹配結(jié)果循環(huán)更新所述待測(cè)點(diǎn)位序列以及所述待比較點(diǎn)位序列，將循環(huán)結(jié)束時(shí)位于所述待測(cè)點(diǎn)位序列中的待測(cè)點(diǎn)位所對(duì)應(yīng)的模板圖像作為所述目標(biāo)圖像。