一种智能视觉采样方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及测量领域，尤其涉及一种智能视觉采样方法、系统及装置。通过摄像头初始位置建立参考坐标系，摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，在拍摄图像中选择采样点，根据采样点位于摄像头初始位置时激光光斑的位置对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，完成所有采样点的信息采样工作，最终输出包含所有采样点信息的空间三维模型，通过该空间三维模型，能够快速获取勘察数据，实现精确、高效的工程验收工作。

An Intelligent Visual Sampling Method, System and Device

【技术实现步骤摘要】
一种智能视觉采样方法、系统及装置
本专利技术涉及测量领域，尤其涉及一种智能视觉采样方法、系统及装置。
技术介绍
工程建设按照施工设计图纸进行，施工验收根据施工图纸进行工程勘察，防止施工单位偷工减料。工程勘察通常使用全站仪，依靠人工操作，控制水平与垂直制动螺旋，进行角度调整，在调整过程中通过目镜观察，直至十字丝对准目标点，完成单个目标点的采样。操作全程需要人工参与，全站仪属于精密仪器，螺旋的调整过程需要集中精力，当需要连续完成多个目标点的采样时，整个采样过程费时、费力，人工难以精确、高效地完成。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种利用摄像机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量的智能视觉采样方法、系统及装置，能够自动化精确、高效地完成采样。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的第一技术方案为：一种智能视觉采样方法，包括以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，重复执行步骤S3-S5，直至接收到所述拍摄图像上的所有采样点后，根据所有采样点建立对应的空间三维模型。本专利技术采用的第二技术方案为：一种智能视觉采样系统，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，重复执行步骤S3-S5，直至接收到所述拍摄图像上的所有采样点后，根据所有采样点建立对应的空间三维模型。本专利技术采用的第三技术方案为：一种智能视觉采样装置，包括摄像头、激光测距仪、云台、角度编码器以及处理器；所述激光测距仪设置在摄像头上且激光测距仪的激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；所述摄像头和角度编码器分别安装在云台上且能够随云台全角度转动，所述摄像头、激光测距仪和角度编码器分别与处理器电连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种智能视觉采样方法、系统及装置，通过摄像头初始位置建立参考坐标系，摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，在拍摄图像中选择采样点，根据采样点位于摄像头初始位置时激光光斑的位置对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，完成所有采样点的信息采样工作，最终输出包含所有采样点信息的空间三维模型，通过该空间三维模型，能够快速获取勘察数据，实现精确、高效的工程验收工作。附图说明图1为本专利技术的智能视觉采样方法的步骤流程图；图2为本专利技术的智能视觉采样系统的结构示意图；图3为本专利技术的拍摄图像上的坐标系示意图；标号说明：1、处理器；2、存储器。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1，本专利技术提供的一种智能视觉采样方法，包括以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，重复执行步骤S3-S5，直至接收到所述拍摄图像上的所有采样点后，根据所有采样点建立对应的空间三维模型。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种智能视觉采样方法，通过摄像头初始位置建立参考坐标系，摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，在拍摄图像中选择采样点，根据采样点位于摄像头初始位置时激光光斑的位置对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，完成所有采样点的信息采样工作，最终输出包含所有采样点信息的空间三维模型，通过该空间三维模型，能够快速获取勘察数据，实现精确、高效的工程验收工作。进一步的，步骤S2具体为：将摄像头上的激光的光斑投射在多个结构相同且分别与激光的发射源之间距离不同的靶标上，得到位于不同距离的靶标上对应的像素坐标数据；根据位于不同距离的靶标上对应的像素坐标数据拟合出激光的光斑在不同距离下的图像运动轨迹模型；摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，将激光测量到光斑的距离代入所述图像运动轨迹模型，计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值。由上述描述可知，通过上述方法，能够通过激光的测距数据(即为激光测量到光斑的距离)转化成在拍摄图像上像素坐标值，便于后续获取勘察数据。进一步的，步骤S3具体为：接收到采样信息，根据所述采样信息提取预设图像数据库中对应的采样物图像；在所述拍摄图像中识别出所述采样物图像，得到对应的第二像素坐标值。由上述描述可知，通过上述方法，能够实现自动识别，提升测量效率。参阅图2，本专利技术提供的一种智能视觉采样系统，包括一个或多个处理器1及存储器2，所述存储器2存储有程序，该程序被处理器1执行时实现以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能视觉采样方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，重复执行步骤S3‑S5，直至接收到所述拍摄图像上的所有采样点后，根据所有采样点建立对应的空间三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种智能视觉采样方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，根据激光测量到光斑的距离计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值；S3、接收到所述拍摄图像中一采样点，得到所述采样点对应的第二像素坐标值；S4、根据第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的差值，调节摄像头的拍摄角度，使得所述采样点与所述第一像素坐标值对应的光斑重合，获取摄像头的当前位置；S5、根据摄像头的当前位置和记录的摄像头的初始位置相比较，得到所述采样点对应的偏离角，并获取当前位置激光测量到的所述采样点的距离；S6、以所述采样点对应的偏离角和距离作为参考坐标系下的坐标值，重复执行步骤S3-S5，直至接收到所述拍摄图像上的所有采样点后，根据所有采样点建立对应的空间三维模型。2.根据权利要求1所述的智能视觉采样方法，其特征在于，步骤S2具体为：将摄像头上的激光的光斑投射在多个结构相同且分别与激光的发射源之间距离不同的靶标上，得到位于不同距离的靶标上对应的像素坐标数据；根据位于不同距离的靶标上对应的像素坐标数据拟合出激光的光斑在不同距离下的图像运动轨迹模型；摄像头位于采样位置拍摄得到拍摄图像，将激光测量到光斑的距离代入所述图像运动轨迹模型，计算得到激光的光斑位于所述拍摄图像上的第一像素坐标值。3.根据权利要求1所述的智能视觉采样方法，其特征在于，步骤S3具体为：接收到采样信息，根据所述采样信息提取预设图像数据库中对应的采样物图像；在所述拍摄图像中识别出所述采样物图像，得到对应的第二像素坐标值。4.一种智能视觉采样系统，其特征在于，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：S1、记录摄像头的初始位置，并建立参考坐标系；所述摄像头上设有激光的发射源且激光的光斑位于摄像头的拍摄画面内；S2、摄像头...

【专利技术属性】
技术研发人员：江世松，林大甲，黄宗荣，
申请(专利权)人：金钱猫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35