The invention discloses a three-dimensional coordinate continuous measuring method for a target target based on a fixed focus camera, which belongs to the field of monocular vision technology. It includes the arrangement of the dot array target in the target position, the real-time video stream is read through the focus camera, the camera is adjusted, the camera is aligned with the point target, all the dots in the target are entered into the camera field, the circle point in the camera field of vision is calculated, the circle point is detected, the center coordinates are calculated, and the center of the center is calculated. According to the obtained center of the center, the center point is calculated. Coordinate calculation of the camera external reference matrix. The three-dimensional coordinates of the camera are calculated by the internal and external reference matrix of the camera. Through the application of the imaging principle, the target is used as the coordinate constraint in the monocular vision. By setting the identifier which is easy to recognize and using the accurate extraction of the image of the object, the accurate data can be obtained, and the high precision distance measurement is realized simply and effectively.
【技术实现步骤摘要】
一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法
本专利技术属于单目视觉
,尤其是一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法。
技术介绍
单目三维坐标测量的过程中,通常利用图像序列中的某种约束,通过坐标系转换的方式将目标坐标系下的三维坐标转换为已知坐标系下的坐标序列。在现有的非接触式测距技术方面,应用的最多的理论和方法主要有多目测距和激光测距。多目测距即使用多个结构和性能完全相同的相机设备对同一物体进行拍摄,通过多组图像中对目标的特征提取确定约束关系,再通过几何的方法计算该物体在相机坐标系中的坐标,确定其相对位置。多目测距受限于多个相机的相对位置,在计算中的参数均较小且对于高清图像计算量较大,难以实时运行,且特征提取难度大,误差不易消除,只能用于模糊测量。激光测距主要是采用激光测距仪进行,其在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。激光测距虽然精度高,但是它的方向性很强,发散度非常低,且成本相对较高。如何同时解决多目测距中存在的资源消耗大、精度不够高的问题,以及激光测距中目标性太强、发散度太低的问题,一直是本领域技术人员重点研究的问题,但目前也未见有突破性的研究进展公布。
技术实现思路
为解决多目测距中存在的资源消耗大、精度不够高的问题,以及激光测距中存在的目标性太强、发散度太低的问题,本专利技术提供一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法。为实现上述目的,本专利技术采用下述技术方案:一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,它包括以下步骤:步骤一,在目标位置预 ...
【技术保护点】
一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤一,在目标位置预先布置圆点阵列标靶;步骤二,通过定焦相机读入实时视频流;步骤三,将定焦相机对准圆点阵列标靶,适当调节定焦相机,使圆点阵列标靶中的圆点全部进入定焦相机视野;步骤四,对定焦相机视野中的圆点进行计算,检测标圆点,计算圆心坐标;步骤五,根据得到的圆心坐标计算定焦相机外参矩阵;步骤六,根据定焦相机外参矩阵计算三维坐标。
【技术特征摘要】
1.一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤一,在目标位置预先布置圆点阵列标靶;步骤二,通过定焦相机读入实时视频流;步骤三,将定焦相机对准圆点阵列标靶,适当调节定焦相机,使圆点阵列标靶中的圆点全部进入定焦相机视野;步骤四,对定焦相机视野中的圆点进行计算,检测标圆点,计算圆心坐标;步骤五,根据得到的圆心坐标计算定焦相机外参矩阵;步骤六,根据定焦相机外参矩阵计算三维坐标。2.根据权利要求1所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,所述步骤一的圆点阵列标靶形状为便于识别的规则形状;步骤一的圆点阵列标靶中所有圆点均在步骤三对圆点阵列标靶进行图像采集输出的视频视野内,同时在视频视野内占据超过60%的大小;步骤一的圆点阵列标靶与周围环境产生高对比。3.根据权利要求2所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,所述步骤一的圆点阵列标靶在光照较弱的应用场景下进行包括打光操作,与周围环境产生高对比,或者步骤一的圆点阵列标靶直接使用LED屏投影图像,与周围环境产生高对比。4.根据权利要求2所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,所述步骤一的圆点阵列标靶以其最左上角圆点为原点,以其所在平面为平面建立世界坐标系后,所有圆点的坐标均通过包括测量方式获知,或者步骤一的圆点阵列标靶直接使用规则分布的点阵型圆点排布。5.根据权利要求1所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法,其特征在于,所述步骤四对圆点进行检测的具体步骤如下:步骤七,通过定焦相机镜头相关参数计算内参矩阵K;步骤八,对定焦相机获取的图像进行灰度化处理和二值化处理;步骤九,对图像进行椭圆检测,检测图像中的圆点;步骤十,若步骤九中未能检测出所有的圆点,调节定焦相机镜头相关参数包括相机光圈参数重新检测,直到检测出所有的圆点;步骤十一,根据检测出的圆点集计算每个圆点对应的圆心坐标集。6.根据权利要求5所述的基于定焦相机的对...
【专利技术属性】
技术研发人员:范洪辉,邰阳,朱洪锦,
申请(专利权)人:江苏理工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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