一种基于双目相机的不规则堆料体积测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双目相机的堆料体积测量方法，体积测量方法包括：使用第一工业相机和第二工业相机从不同的视角获取堆料图像对；采用半全局立体匹配算法对所述堆料图像对进行立体匹配，得到堆料图像的视差图和标准点云数据；采用改进的OTSU阈值分割算法对所述视差图进行二值化阈值分割提取出堆料区域信息；基于所述堆料区域信息以及所述标准点云数据计算出所述堆料的体积。本发明专利技术提出的基于双目相机的堆料体积测量方法操作简单，体积计算方法效率高、误差低、易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目相机的不规则堆料体积测量方法
本专利技术涉及机器视觉领域，尤其涉及一种基于双目相机的不规则堆料体积测量方法。
技术介绍
在工业生产过程中常遇到需要快速测量堆状物料(如煤堆、沙堆、垃圾堆等)体积的情况，而此类堆料一般体积较大且形状不规则，直接测量体积难度大。传统的人工称重等体积测量方法耗费人力，速度慢，误差大，不能满足实际的工业需求。随着双目视觉技术的快速发展，基于双目视觉的体积测量系统得到了广泛的关注。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于双目相机的堆料体积测量方法，成本低、计算效率高、易于实现。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种基于双目相机的堆料体积测量方法，包括：S1：使用第一工业相机和第二工业相机从不同的视角获取堆料俯视图像，并进行预处理；S2：采用半全局立体匹配算法semi-globalblockmatching(SGBM算法)对图像进行立体匹配，求出堆料图像的视差图，并对视差图进行空洞填充，同时计算出视差点对应的三维坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：使用第一工业相机和第二工业相机从不同的视角获取堆料俯视图像，并进行预处理；/nS2：采用SGBM算法对图像进行立体匹配，求出堆料图像的视差图，并对视差图进行空洞填充，同时计算出视差点对应的三维坐标和深度图像；/nS3：采用改进的OTSU阈值分割算法，对所述视差图进行二值化阈值分割，将目标与背景分离开来；/nS4:分别计算出目标区域和背景区域的平均高度以及目标区域的总面积，最后计算出所述堆料的体积。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：使用第一工业相机和第二工业相机从不同的视角获取堆料俯视图像，并进行预处理；
S2：采用SGBM算法对图像进行立体匹配，求出堆料图像的视差图，并对视差图进行空洞填充，同时计算出视差点对应的三维坐标和深度图像；
S3：采用改进的OTSU阈值分割算法，对所述视差图进行二值化阈值分割，将目标与背景分离开来；
S4:分别计算出目标区域和背景区域的平均高度以及目标区域的总面积，最后计算出所述堆料的体积。


2.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于所述步骤S1中第一工业相机和第二工业相机垂直地面架设，将堆料置于两个工业相机的共同视场内。


3.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于所述步骤S1中的预处理包括对所述两个工业相机进行双目标定，获得相机的内外参数，并根据双目标定得到的参数对采集到的堆料的图像对进行立体校正，将其校正为标准双目测距系统中的图像。


4.根据权利要求1所述的一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于所述步骤S2具体包括：
S21：采用opencv库中的改进的SGBM算法对步骤S1中立体校正后的堆料图像对进行立体匹配，计算出视差图；
S22:对视差图进行一次中值滤波，将小区域的空洞用邻域窗内所有像素值的灰度值的中值填充上；
S23：采用最邻近插值算法将步骤S22中的视差图中的大区域空洞填充上，用空洞点的周围像素点的值来近似填充该空洞点；
S24：根据对步骤S23得到空洞填充后的视差图，采用重投影映射的方法实现像素坐标系与世界坐标系之间的转换，得到视差图中的点对应的X,Y,Z三维坐标；
S25：将视差图中所有点的Z坐标信息提取出来生成所述堆料图像的深度图像。


5.根据权利要求4所述的一种基于双目相机的堆料体积测量方法，其特征在于所述步骤S3具体包括：
S31：提取出步骤S23中得到的视差图；
S32：统计视差图中L...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐本胜，丁嗣雨，苗红霞，饶星楠，郭章旺，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32