[发明专利]一种合模机的视觉定位方法、系统和存储介质

说明书

一种合模机的视觉定位方法、系统和存储介质，该方法包括步骤：对双目相机进行标定，获得相机的内外参数；利用所述双目相机拍摄一组数字灰度图像对I_l和I_r；对图像I_l和I_r进行校正，边缘检测后得到边缘图像I′_l和I′_r；获得目标的投影图像，利用投影图像匹配识别场景中的目标，得到图像I′_l和I′_r中目标的像素坐标，分别记为(x_l,y_l)和(x_r,y_r)，两横坐标之差记为视差d，d＝x_l‑x_r；对像素级视差d补偿从而获得高精度的亚像素视差d′；将相机标定得到的坐标映射矩阵K以及亚像素视差d′，得到目标物体的笛卡尔坐标。本发明的方法具有识别率高、计算精度高、计算速度快以及环境影响小的优点。

技术领域

本发明涉及图像及视频数据处理领域，涉及图像中特定目标的识别与定位，特别涉及一种合模机的视觉定位方法、系统和存储介质。

背景技术

目标识别与定位是计算机视觉中的重要问题。其目的是测量目标物体的三维空间坐标，提供被测物体的相对位置信息。目标识别定位在工业自动化、机器人、无人驾驶等领域应用广泛，是计算机视觉，尤其是图像理解中的一个重要研究领域。

目标识别与定位能够在复杂场景中有效提取目标的深度信息，为机械智能化提供了坚实的保障。目前有许多方法用于实现目标识别定位，它们的绝大部分可以划分为两类：基于主动视觉和基于被动视觉。

基于主动视觉的识别定位方法又分为基于激光扫描、基于结构光、基于红外线三种定位技术。基于激光扫描的定位技术通过激光发射器定时发射激光束，分别在水平与垂直方向轮流对定位空间进行扫描，光敏传感器通过接收激光的时间、角度等信息确定被测物体的空间位置与姿态。基于结构光的定位技术通过激光发射器将已编码结构化的激光投影到待测物体表面，由摄像系统采集经物体表面高度调制的结构光，并传送至计算机分析计算，从而获得物体的空间信息。基于红外线的定位技术首先在待测物体上安装红外灯，作为标记点，并用两台红外相机采集红外图像。计算机分析不同角度采集的红外图像，提取目标物体的三维空间坐标。

基于被动视觉的定位技术分为基于单目相机和基于双目相机两种定位技术。单目视觉定位的方法主要有两种：给予单帧图像的定位方法和基于两帧或多帧的定位方法。目前较为常见的基于单帧图像的定位方法是在标定距离利用投影矩阵获得相机x、y方向的坐标信息。基于两帧或多帧的定位方法的关键在于实现多帧投影图像之间的对应特征元素匹配，如SLAM。双目相机拥有两个相对位置已知的摄像头，单帧图像即可获得同一物体不同视角的两幅图像，通过对目标特征的提取与匹配得到目标的视差信息，从而利用三角测量方法获得被测物体的三维空间信息。

相对其它定位方法，基于双目相机的定位技术操作方便，实现原理简单可行，同时设备成本较低。但目前基于双目相机的定位技术应用仍然非常有限，主要存在两个方面的缺陷。一、精度不高。测量精度不仅受到相机安装误差、标定误差、像素误差等内外参数误差，更受到目标特征匹配算法精度影响。目前匹配算法精度多为像素级，亚像素级匹配结果则通过像素级匹配结果插值得到。匹配精度直接影响着被测目标的深度信息精度。二、对噪声敏感。双目定位技术是通过图像来实现定位的技术。工作环境、光照变化等因素影响采集图像的质量，图像的质量以及场景中干扰结构会直接导致目标物体的误识别、漏识别。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种合模机的定位方法和系统，以及一种存储介质。

(二)技术方案