[发明专利]一种标识块及基于该标识块的目标定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机行业视觉信息处理领域，特别是一种标识块及基于该标识块的目标定位方法。

背景技术

在单目视觉的目标识别与定位技术中，基于标识块的识别和定位有着较为广泛的应用。目前，对标识块的识别大多是通过提取颜色特征、纹理特征、形状特征以及综合多种特征的方式进行的。在识别的基础上，利用关于标识块尺寸和位姿的先验知识和其在图像中的信息，通过基于投影几何原理可以计算标识块相对与视觉传感器的空间位置。但是，目前的基于标识块的目标识别中，形状设置不尽理想，算法复杂度较高，环境适应性有待提高，难以达到快速、准确定位的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了增强视觉识别与定位系统的环境适应能力，提高定位的精度，本发明提供了一种标识块及基于该标识块的目标定位方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提出了一种标识块。该标识块包括：圆形外环，具有第一饱和色，该圆形外环围成标识块的中心区域；N条放射辐条，具有不同于第一饱和色的第二饱和色，该N条放射辐条设置于标识块中心区域内，以中心对称的方式分布在标识块中心点周围，且靠近中心的部分由外向内逐渐变细。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于上述标识块的目标定位方法。该方法包括：将标识块放置于目标上；使用视觉传感器采集包含标识块的图像；对于图像中的每一个点，基于标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征、中心对称、标识块中心点四周颜色差值特征、标识块中心区域辐条数特征以及标识块外环内边沿颜色跳变特征进行逐个特征的判断，如果该点不满足上述全部特征中的一个特征，则去除该点，判断图像中的下一个点；如果该点满足上全部特征，则把该点存入表征标识块中心点的结果点集中；求取结果点集中各点坐标的平均值，即得到标识块中心点的坐标，完成对标识块的识别，进而实现对目标的识别；获取识别到的标识块外环内径长度，其中，标识块的圆形外环在图像中体现为一个偏心率随视角变化而变化的椭圆，该椭圆长轴以像素为单位的长度作为标识块外环内径的长度，进而结合标识块中心点的图像坐标，计算出标识块中心点相对于视觉传感器的空间位置，实现目标定位。

(三)有益效果

本发明标识块及基于该标识块的目标定位方法，以图像区域间颜色差值以及形状作为主要识别特征，不需要对图像进行预处理，计算量较小，实时性好，环境适用性较强，定位较精确。

附图说明

图1是本发明标识块的示意图；

图2是本发明实施例中使用的一种标识块示意图；

图3是本发明实施例目标定位方法中标识块中心区域第一图像模板；

图4是本发明实施例目标定位方法中标识块中心区域第二图像模板；

图5(a)为本发明实施例目标定位方法中视觉传感器采集到的图像，以及对配备图2所示标识块的目标识别结果(用圆圈圈出)；

图5(b)为图5(a)所述图像中满足标识块中心点颜色特征的像素点；

图5(c)为图5(a)所述图像中同时满足标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征的像素点；

图5(d)为图5(a)所述图像中同时满足标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征、中心对称特征的像素点；

图5(e)为图5(a)所述图像中同时满足标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征、中心对称特征、标识块中心点四周颜色差值特征的像素点；

图5(f)为图5(a)所述图像中同时满足标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征、中心对称特征、标识块中心点四周颜色差值特征、标识块中心区域辐条数特征的像素点；

图5(g)为图5(a)所述图像中同时满足标识块中心点颜色特征、标识块中心点与其上下区域颜色差值特征、中心对称特征、标识块中心点四周颜色差值特征、标识块中心区域辐条数特征、标识块外环内边沿颜色跳变特征的像素点；

图6是本发明实施例目标定位方法对一运动目标的定位结果。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于所述值。