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定方法，用各頂點的圖像坐標系坐標，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標定參數(shù)，得到需要定位目標的世界坐標系。本發(fā)明包括獲取標定目標的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標世界坐標四個步驟。
【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定裝置。按照透視模型線性標定方法，用各頂點的圖像坐標系坐標，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標定參數(shù)，得到需要定位目標的世界坐標系。
【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系到攝像機圖像坐標系的映射關(guān)系，其中包括攝像機成像系統(tǒng)內(nèi)外幾何及光學參數(shù)的標定和兩個或多個攝像機之間相對位置關(guān)系的標定。
[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定方法，用各頂點的圖像坐標系坐標，結(jié)合左、右攝像機的內(nèi)部參數(shù)和標定參數(shù)，得到需要定位目標的世界坐標系。
[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，包括獲取標定目標的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標世界坐標四個步驟。
[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，用貼標簽的方法記住目標工件的連通域。
[0008]上述數(shù)據(jù)計算步驟操作方法是結(jié)合得到目標圖像坐標和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標定參數(shù)，將目標的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標的世界坐標。目標的圖像坐標已知，兩個相機標定參數(shù)經(jīng)標定獲得，則可用最小二乘法求出目標的世界坐標系坐標。
[0009]上述得到目標圖像坐標的方法是將目標區(qū)域內(nèi)所有像素坐標求和取平均值，所得結(jié)果即為目標質(zhì)心在圖像上的坐標值，即可代表目標圖像坐標。
[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)置即可完成對目標物的定位。
[0012]3.本發(fā)明的輸出結(jié)果穩(wěn)定，有效。【專利附圖】

【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定目標的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標世界坐標四個步驟。
[0015]上述數(shù)據(jù)預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，用貼標簽的方法記住目標工件的連通域。
[0016]上述數(shù)據(jù)計算步驟操作方法是結(jié)合得到目標圖像坐標和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標定參數(shù)，將目標的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標的世界坐標。目標的圖像坐標已知，兩個相機標定參數(shù)經(jīng)標定獲得，則可用最小二乘法求出目標的世界坐標系坐標。
[0017]上述得到目標圖像坐標的方法是將目標區(qū)域內(nèi)所有像素坐標求和取平均值，所得結(jié)果即為目標質(zhì)心在圖像上的坐標值，即可代表目標圖像坐標。
[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:包括獲取標定目標的數(shù)字圖像、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)計算和得到目標世界坐標四個步驟。
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，用貼標簽的方法記住目標工件的連通域。
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)合得到目標圖像坐標和雙目系統(tǒng)的內(nèi)參和標定參數(shù)，將目標的信息從二維轉(zhuǎn)化到三維，進而得到目標的世界坐標。
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:所述得到目標圖像坐標的方法是將目標區(qū)域內(nèi)所有像素坐標求和取平均值，所得結(jié)果即為目標質(zhì)心在圖像上的坐標值，即可代表目標圖像坐標。
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)的標定參數(shù)經(jīng)標定獲得。
【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