[发明专利]一种复杂环境下的视觉定位方法及系统

权利要求书

1.一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

根据预先在待测目标物上布置的至少四个X角点标志物，建立坐标系；

获取包含X角点标志物的目标物图像并进行模板匹配，确定模板匹配中心点坐标；

根据模板匹配中心点确定感兴趣区域，并在感兴趣区域内进行直线检测，得到与模板匹配中心点距离最小的k条直线和t个直线交点；

确定t个直线交点的几何中心M₀，提取第i个标志物的X角点，通过四个所检X角点的像素坐标和世界坐标求解PnP问题，实现视觉定位。

2.如权利要求1所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：建立坐标系，具体为：在待测目标物上布置至少四个相对位置固定的X角点标志物，或布置X角点标志物后通过建模获取其相对位置；根据4个X角点标志物的位置，建立世界坐标系。

3.如权利要求1所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：所述模板匹配，如下式所示：

其中x'∈[1,m],y'∈[1,n]分别为模板图像中像素点横纵坐标，T(x',y')为模板图像中点(x',y')灰度值，I(x+x',y+y')为原图像中点(x+x',y+y')的灰度值。

4.如权利要求1所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：经过模板匹配进行粗定位，在原图像中确定4个模板匹配中心点坐标P_i(m_i,n_i),i∈[1,4]。

5.如权利要求1所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：根据模板匹配中心点确定感兴趣区域，并在感兴趣区域内进行直线检测，得到与模板匹配中心点距离最小的k条直线和t个直线交点；包括：

点P_i为中心点，确定4个感兴趣区域ROI_i，通过设置掩膜，将原图像除ROI_i外区域像素置0，过滤掉ROI_i区域外的角点；

在ROI_i内进行直线检测，记第i条所检直线为L_i，L_i穿过的两像素点坐标(x_i^L,y_i^L)与(X_i^L,Y_i^L)。

6.如权利要求5所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：根据模板匹配中心点确定感兴趣区域，并在感兴趣区域内进行直线检测，得到与模板匹配中心点距离最小的k条直线和t个直线交点；还包括：

点P_i到直线L_i的距离为：

根据点线距离由小到大排列，得到与点P_i距离最小的k条直线，记为L₁-L_k；

根据得到与点P距离最小的t个直线交点，记为

7.如权利要求6所述的一种复杂环境下的视觉定位方法，其特征在于：取M₁-M_t的几何中心M₀为感兴趣点，在M₀周围一定像素范围内，利用cornerSubPix函数，提取第i个标志物的X角点,记为S_i。