专利名称 ---【 一种基于单目视觉测量的图像目标识别方法 】

基本信息
申请号
CN201910561279.3
申请日
2019.06.26
公开(公告)号
CN110189375A
公开(公告)日
2019.08.30
申请(专利权)人
中国科学院光电技术研究所
申请人地址
610209 四川省成都市双流350信箱
发明人
贾格; 徐智勇; 陆文; 魏宇星; 专利类型 发明专利
摘要
本发明是一种基于单目视觉测量的图像目标识别方法,步骤如下:利用目标实物图建立目标坐标系和原点坐标系;对成像的相机内参数进行标定,得到畸变参数(k1, k2, k3, p1, p2)以及相机主点方向像素,焦距(ux, uy, fx, fy);利用相机内参数和目标点在原点坐标系中的位置参数,得到相机光轴坐标系相对于原点坐标系的位置和角度偏移量(P1, P2, P3, α, β, γ)。结合图像摄影测量方法和图像处理方法,首先利用图像处理方法对图像进行预处理,提高图像信噪比,对图像进行阈值分割完成目标与背景的分离,并进行多目标捕获和标记处理,统计各个目标相对应的特征参数;然后利用视觉测量方法对目标进一步识别出真实目标以及对应的目标标号。该方法抗干扰能力强,能够有效针对旋转,光照,以及伪目标干扰等情形。
主权项
1.一种基于单目视觉测量的图像目标识别方法,其特征在于:包括具体步骤如下: 步骤S1:以目标点1,建立信标点目标坐标系xHyHzH和参考坐标系XYZ,分别得到目标点2、3、4在目标坐标系和参考坐标系中的坐标值(xHn,yHn,zHn)、(Xn,Yn,Zn),参考坐标系的原点理论上可以取任意点,一般为了简便取目标装置放置不动时信标点一为原点; 步骤S2:对成像的相机内参数进行标定,得到相机的畸变参数(k1,k2,k3,p1 ,p2),k1、k2、k3为相机切向畸变参数,p1、p2为相机径向畸变参数;相机水平轴和垂直轴的主点方向像素(ux,uy),水平方向和垂直方向焦距(fx,fy);利用相机内参数和目标点在参考坐标系中的坐标值(Xn,Yn,Zn),得到相机光轴坐标系相对于参考坐标系的位置和角度偏移量(P1,P2,P3,α,β,γ),P1、P2、P3分别为相机光轴坐标系相对于参考坐标系的X轴、Y轴、Z轴的位移量,α、β、γ分别为相机光轴坐标系相对于参考坐标系的X轴、Y轴、Z轴的角度偏差值; 步骤S3:利用高通滤波的方法对输入图像进行滤波处理,滤除图像中背景杂波的干扰,提高图像的信噪比,有利于后面的信标点捕获和识别; 步骤S4:通过统计图像灰度分布特性,利用自适应阈值方式进行图像分割,实现目标与背景的分离;通常分割后的图像存在大量的小面积虚假目标及孤立噪声点,大量虚假目标的出现给信标识别带来较大负担,因此需进一步通过腐蚀运算消除图像中小于所选取结构元的目标,膨胀运算连接被误分割断裂但属于同一个目标的区域; 步骤S5:对上一步分割滤波后的图像进行多目标统计和标记处理,多目标统计根据分割图像线段连通性对目标进行标记、建立映射表,从而计算出视场中总的目标数目,以及各个目标对应的特征参数,包括目标面积、长、宽以及位置坐标参数,便于后续目标识别; 步骤S6:第一次信标点识别,根据候选目标特征集中的特征信息剔除虚假的目标,其中信标的特征信息包括信标的面积、能量、长宽比,根据目标点在图像视场内的最远和最近运动距离可以确定信标特征信息的临界范围[Fmax,Fmin],根据目标之间呈现凸四边形的几何关系,其在图像上的投影点也近似成凸四边形的关系,同时判断四边形的两个长边之比和两条宽边之比要在范围[Lmax,Lmin]内,其中范围[Lmax,Lmin]根据目标物体运动距离和角度进行确定; 步骤S7:第二次目标识别通过单目测量来判别,根据前面的候选目标点进行单目摄影测量解算,测量解算的条件是4个点,由前面判别的四个点构成的凸四边形进行解算,通过判断解算的位置和姿态信息是否满足合理真实范围识别出四个信标点以及相应的四个点顺序,合理真实范围根据目标物体在摄像机视场内的移动距离和角度确定。

 

IPC信息
IPC主分类号
G06T7/70
IPC分类号
G06T7/70; G06T7/80; G06T7/136; G06T7/194; G01B11/00

 

法律状态信息
法律状态公告日
2019.08.30
法律状态
公开 法律状态信息
公开

 

代理信息
代理机构名称
代理人姓名

 

被引专利信息
引用阶段 被引时间 专利号 申请人 公开时间

 

被引非专利信息
引用阶段 被引时间 被引文档类型 被引文档信息
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