[發明專利]一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計

在審

• 申請號: 202211046578.1
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115375549A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 陳路;尹皓;陳鑫;張貴平;趙琨琪;王紫浩;葛道凱;陶長瑞;張俊杰
• 申請（專利權）人: 金鋒馥（滁州）科技股份有限公司;電子科技大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/11;G06T7/174;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計，包括以下步驟：S1.選取重復區域：首先在場景的任務視野下拍攝并保存兩張圖片，手動在第一個相機圖片中選取重復的ROI區域；S2.模板匹配：基于重復的ROI區域利用模板匹配方法，在第二個相機利用滑動窗口方法對模板進行匹配；S3.匹配矩陣生成：根據歸一化互相關算法得到匹配矩陣；S4.記錄像素坐標：遍歷匹配矩陣，得到匹配最大值的位置，并保存這個位置的像素坐標，采用圖像拼接的方法對齊各相機采集到的圖片并融合為一張，包含各圖像信息的高分辨率和寬視角的圖像。此種方法可以極大提高系統的柔性和可擴展性，方便對產品進行模塊化設計生產和快速有效迭代。

技術領域

本發明涉及快遞包裹分離技術領域，具體涉及一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計。

背景技術

多包裹分離系統應用于各種自動化分揀方案前端，其主要功能是在包裹進入各種自動化分揀線前，讓混堆的包裹自動分離、拉距和智能排隊，使雜亂的包裹按照指定間距變成單排陣型有序通行，使得包裹分揀的成功率和準確率均有較大幅度的提高。

多包裹分離系統對快件檢測算法的檢測效率有較高的要求，單相機的視野有限，不能同時采集過多列傳送帶的圖像。而全景相機成本不僅昂貴，也很難精準定位檢測區域的包裹位置坐標，不適用于多快件分離系統的大規模應用。因此需要在多快件分離系統上安裝多個相機完全覆蓋整個分揀任務視野。同時根據不同產能的產品，其要求觀測視野范圍從1.2m*0.9m到2m*4.2m不等，需求的相機從1個到5個也不等，需要進行多相機（可以2個也可以5個甚至更多）圖像拼接最終產生一張有效的實時采集圖像，系統只通過對該類圖像進行同樣的后續處理方法，從而達到相同的系統功能，并根據外部硬件的不同可實現不同產能效率的產品。此種方法可以極大提高系統的柔性和可擴展性，方便對產品進行模塊化設計生產和快速有效迭代。

但相機的安裝會出現機械誤差，不能保證每個相機之間都是水平、平行安裝的，因此相機采集到的圖像不是對齊的。需要對多個含有重復區域的相機圖像進行對齊、拼接，因此，亟需設計一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計，以解決現有技術中的上述不足之處。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多包裹分離系統多相機圖像拼接算法設計，包括以下步驟：

S1.選取重復區域：首先在場景的任務視野下拍攝并保存兩張圖片，手動在第一個相機圖片中選取重復的ROI區域；

S2.模板匹配：基于重復的ROI區域利用模板匹配方法，在第二個相機利用滑動窗口方法對模板進行匹配；

S3.匹配矩陣生成：根據歸一化互相關算法得到匹配矩陣；

S4.記錄像素坐標：遍歷匹配矩陣，得到匹配最大值的位置，并保存這個位置的像素坐標；

S5.解算：利用匹配位置的像素坐標對兩個相機的實時RGB圖片進行解算，根據解算的拼接位置進行拼接。

優選的，所述S1中，在第二個相機圖片選取ROI區域前，預先設置重合的區域ROI。

優選的，所述S1中，ROI區域為感興趣區域，被處理的圖像以方框的方式勾勒出需要處理的區域。

優選的，所述S2中，匹配矩陣的值為0-1，匹配最佳的位置的值為1。

優選的，所述S2中，基于重復的ROI區域利用模板匹配方法，其中，模板匹配方法是根據已知的模塊在搜索圖像中尋找逼近模塊。

優選的，所述S2中，第二個相機利用滑動窗口方法對模板進行匹配，其中，滑動窗口方法對模板特定的方框連續區間按照設置的方向移動，進而進行匹配。