[发明专利]基于平行四边形的单目视觉单幅图像定位方法

权利要求书

1.一种基于平行四边形的单目视觉单幅图像定位方法，其特征在于，是仅通过单幅图像上具有平行四边形几何约束的四个特征点实现物体的空间定位，具体包括如下步骤：

（1）视觉传感器采集平行四边形图像，通过图像处理算法求取平行四边形四个顶点成像点在摄像机坐标系下的坐标；

（2）借助两个消隐点求取在摄像机坐标系下平行四边形所在平面的法线；

（3）在步骤（2）的基础上，根据透视成像模型求取平行四边形四个顶点在摄像机坐标系下的坐标；

（4）根据平行四边形四个顶点在摄像机坐标系下的坐标及四个顶点在物体坐标系下的坐标求取物体的空间位姿。

2.根据权利要求1所述的基于平行四边形的单目视觉单幅图像定位方法，其特征在于，步骤（2）所述的求取在摄像机坐标系下平行四边形所在平面的法线是：

设定O_c-x_cy_cz_c为摄像机坐标系，P₁P₂P₃P₄为空间平行四边形，Q₁Q₂Q₃Q₄为它们在像平面的成像点；V₁、V₂为平行四边形P₁P₂P₃P₄两组平行对边对应的消隐点，即点V₁为直线Q₁Q₂与直线Q₃Q₄的交点，点V₂为直线Q₁Q₄与直线Q₂Q₃的交点，设r_a表示V₁、O_c两点之间的矢量，r_b表示V₂、O_c两点之间的点之间的矢量，在摄像机坐标系下平行四边形所在平面的法线n=[x_n,y_n,z_n]为

n=r_a×r_b/|r_a×r_b|

当Q₁Q₂//Q₃Q₄（或Q₁Q₄//Q₂Q₃）时，V₁（或V₂）点无法得到，此时将Q₁和Q₂或Q₂和Q₃两点之间的矢量记为r_a（r_b）。