一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，目的在于按照透視模型線性標(biāo)定方法，用各頂點的圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標(biāo)定參數(shù)，得到需要定位目標(biāo)的世界坐標(biāo)系。本發(fā)明包括獲取標(biāo)定目標(biāo)的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標(biāo)世界坐標(biāo)四個步驟。
【專利說明】一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器視覺與三維定位【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的講是基于透視模型的攝像機線性標(biāo)定裝置。按照透視模型線性標(biāo)定方法，用各頂點的圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標(biāo)定參數(shù)，得到需要定位目標(biāo)的世界坐標(biāo)系。
【背景技術(shù)】
[0002]三維定位技術(shù)是立體視覺測量的關(guān)鍵問題之一。它的目的是確定三維物體的世界坐標(biāo)系到攝像機圖像坐標(biāo)系的映射關(guān)系，其中包括攝像機成像系統(tǒng)內(nèi)外幾何及光學(xué)參數(shù)的標(biāo)定和兩個或多個攝像機之間相對位置關(guān)系的標(biāo)定。
[0003]在雙目視覺系統(tǒng)中，從已經(jīng)獲取的圖像信息出發(fā)，圖像上每個點的亮度反映了空間物體某點的放射光的強度，而該點在圖像中的位置與空間物體表面相應(yīng)點的幾何位置相關(guān)。這些位置的相互關(guān)系，由相機成像的幾何模型所決定。為了計算出被測物體的位置，首先需要確認相機成像的相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)可以通過多次實驗與計算得到，求解參數(shù)的過程就稱之為相機標(biāo)定。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，目的在于按照透視模型線性標(biāo)定方法，用各頂點的圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標(biāo)定參數(shù)，得到需要定位目標(biāo)的世界坐標(biāo)系。
[0006]本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，包括獲取標(biāo)定目標(biāo)的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標(biāo)世界坐標(biāo)四個步驟。
[0007]本發(fā)明的實現(xiàn)還包括以下的技術(shù)方案:
上述數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟采用的方法是將識別好的圖像二值化，再將圖像進行先開運算后閉運算的操作。去除圖像邊緣的毛刺點以及圖像內(nèi)部的黑點，用貼標(biāo)簽的方法記住目標(biāo)工件的連通域。
[0008]上述數(shù)據(jù)計算步驟操作方法是結(jié)合得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標(biāo)定參數(shù)，將目標(biāo)的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標(biāo)的世界坐標(biāo)。目標(biāo)的圖像坐標(biāo)已知，兩個相機標(biāo)定參數(shù)經(jīng)標(biāo)定獲得，則可用最小二乘法求出目標(biāo)的世界坐標(biāo)系坐標(biāo)。
[0009]上述得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)的方法是將目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有像素坐標(biāo)求和取平均值，所得結(jié)果即為目標(biāo)質(zhì)心在圖像上的坐標(biāo)值，即可代表目標(biāo)圖像坐標(biāo)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果，具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.本發(fā)明可以根據(jù)使用環(huán)境的不同制備成各種樣式。
[0011]2.本發(fā)明操作簡便，在不更換雙目系統(tǒng)中任何一個相機的情況下，使用前不需要進行任何設(shè)置即可完成對目標(biāo)物的定位。
[0012]3.本發(fā)明的輸出結(jié)果穩(wěn)定，有效?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的執(zhí)行步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合說明書附圖1對本發(fā)明的實施做進一步詳述:
本發(fā)明公開了一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置包括獲取標(biāo)定目標(biāo)的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標(biāo)世界坐標(biāo)四個步驟。
[0015]上述數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟采用的方法是將識別好的圖像二值化，再將圖像進行先開運算后閉運算的操作。去除圖像邊緣的毛刺點以及圖像內(nèi)部的黑點，用貼標(biāo)簽的方法記住目標(biāo)工件的連通域。
[0016]上述數(shù)據(jù)計算步驟操作方法是結(jié)合得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標(biāo)定參數(shù)，將目標(biāo)的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標(biāo)的世界坐標(biāo)。目標(biāo)的圖像坐標(biāo)已知，兩個相機標(biāo)定參數(shù)經(jīng)標(biāo)定獲得，則可用最小二乘法求出目標(biāo)的世界坐標(biāo)系坐標(biāo)。
[0017]上述得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)的方法是將目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有像素坐標(biāo)求和取平均值，所得結(jié)果即為目標(biāo)質(zhì)心在圖像上的坐標(biāo)值，即可代表目標(biāo)圖像坐標(biāo)。
[0018]利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計出類似的技術(shù)方案，而達到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，其特征在于:包括獲取標(biāo)定目標(biāo)的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標(biāo)世界坐標(biāo)四個步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟采用的方法是將識別好的圖像二值化，再將圖像進行先開運算后閉運算的操作，去除圖像邊緣的毛刺點以及圖像內(nèi)部的黑點，用貼標(biāo)簽的方法記住目標(biāo)工件的連通域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器視覺技術(shù)的三維定位裝置，其特征在于:所述述數(shù)據(jù)計算步驟操作方法是結(jié)合得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標(biāo)定參數(shù)，將目標(biāo)的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標(biāo)的世界坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述數(shù)據(jù)計算步驟，其特征在于:所述得到目標(biāo)圖像坐標(biāo)的方法是將目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有像素坐標(biāo)求和取平均值，所得結(jié)果即為目標(biāo)質(zhì)心在圖像上的坐標(biāo)值，即可代表目標(biāo)圖像坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述數(shù)據(jù)計算步驟，其特征在于:所述雙目系統(tǒng)的標(biāo)定參數(shù)經(jīng)標(biāo)定獲得。
【文檔編號】G06T7/00GK103886575SQ201310433676
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】牛曉芳 申請人:天津思博科科技發(fā)展有限公司