一种利用手机快速测量物体尺寸方法技术

本发明专利技术公开了一种利用手机快速测量物体尺寸方法，本发明专利技术基于摄影测量和双目立体视觉原理，使用市面上能够联网的、带有双摄像头功能的普通手机，即得到物体的最小外接立方体(长、宽、高)，不需要借助景深相机等其他专业设备，操作简单、便捷、速度快。本发明专利技术使物流行业的工作者们能够快捷地根据不同的物件选择合适大小的包装盒，以达到提升物流人员工作效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种利用手机快速测量物体尺寸方法
本专利技术属于摄影测量和图像处理
，涉及一种物体尺寸快速测量方法，特别是面向物流行业的邮寄物体长宽高快速估算方法。
技术介绍
随着我国电子商务的蓬勃发展，网络购物逐渐成为消费者的重要购物方式，与此同时，与网络购物紧密相连的快递服务行业也得到了飞速发展，中国目前有数十万家物流企业，绝大部分规模小而分散。无论是个人还是公司，通过快递运送的货物越来越多，全国每天都有十几亿个包裹邮递出去。基础要素数字化，是物流精细化、智能化运作的基础，货物的重量和尺寸大小是物流行业中的基础要素，重量信息的获取现在已经十分便捷，但物体尺寸大小(长、宽、高)的获取还存在效率低，成本高，准确度差等问题，导致基于物体尺寸数据的应用难以展开，例如一个邮寄物体需要多大尺寸的包装盒最为合适。最为直观的尺寸测量方法是采用钢尺或皮尺进行测量，而这种方法主要应用于较为规则的物体(立方体形状)，而对于不规则的物体则很难直接进行量测，还存在效率低、难以自动化和智能化，不能适应当前信息化的需求。在摄影测量技术领域，可以通过构建物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用手机快速测量物体尺寸方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，手机相机参数标定，包括对左、右两个单目相机参数的标定和左右两相机系统外参的标定，其中，单目相机参数标定包括线性参数标定和非线性畸变参数的标定，线性参数标定用于求解相机内参数和外参数，两相机系统的外参是指两相机的相对位置和方位；/n步骤2，图像拍摄，利用双摄像头的手机从被待测物体对象的正面和侧面分别拍摄物体图像，分别获得待测物体正面的左图像和右图像，以及待测物体侧面的左图像和右图像；/n步骤3，将正面的左图像和右图像，以及侧面的左图像和右图像进行图像转换、压缩和上传；/n步骤4，对上述四张图像进行预处理；/n步骤5，分别...

【技术特征摘要】
1.一种利用手机快速测量物体尺寸方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，手机相机参数标定，包括对左、右两个单目相机参数的标定和左右两相机系统外参的标定，其中，单目相机参数标定包括线性参数标定和非线性畸变参数的标定，线性参数标定用于求解相机内参数和外参数，两相机系统的外参是指两相机的相对位置和方位；
步骤2，图像拍摄，利用双摄像头的手机从被待测物体对象的正面和侧面分别拍摄物体图像，分别获得待测物体正面的左图像和右图像，以及待测物体侧面的左图像和右图像；
步骤3，将正面的左图像和右图像，以及侧面的左图像和右图像进行图像转换、压缩和上传；
步骤4，对上述四张图像进行预处理；
步骤5，分别对正面的左图像和右图像，以及侧面的左图像和左图像进行边缘提取与边缘特征配准，得到正面图像和侧面图像；
步骤7，提取待测物体的最小外接矩形，其中正面图像获取的是待测物体的长或宽和高，侧面图像获取的是待测物体的宽或长和高；
步骤8，待测物体上任意一点的物方坐标计算；
步骤9，目标尺寸显示，根据后台解算所得的待测物体各部分的坐标值，在前台绘制出目标物体，并显示物体尺寸大小；
步骤10，用户确认目标物体，后台解算后返回结果展示给客户，为了确认后台计算的目标物体是否是用户想要测量的物体，需要用户进行确认，否则重新量测。


2.如权利要求1所述的一种利用手机快速测量物体尺寸方法，其特征在于：步骤1中单目相机线性参数标定用于求解五个内参和六个外参，五个内参，即：相机焦距f、像素坐标系中心点坐标(u0、v0)、以及一个像素在x方向所占的长度单位dx、在y方向所占据的长度单位dy，即一个像素代表的实际物理值的大小；六个外参，即三个坐标轴的旋转参数(ω，δ，θ)和平移参数(Tx，Ty，Tz)，其中，ω为相机坐标系的x轴与世界坐标系x轴的夹角，δ为相机坐标系的y轴与世界坐标系的y轴之间的夹角，θ为相机坐标系的z轴与世界坐标系的z轴之间的夹角。T为相机坐标系原点与世界坐标系原点在x方向的距离，Ty为相机坐标系原点与世界坐标系原点在y方向的距离，Tz为相机坐标系原点与世界坐标系原点在z方向的距离；具体实现方式为：
单目相机标定应满足的方程为：



式中，Zc为比例因子，(u、v)为像素坐标，(u0、v0)是像素坐标系中心点坐标，(Xw，Yw，Zw)世界坐标系中的真实坐标，dx，dy为表示单个像素点在x方向和y方向的物理尺寸，r为坐标轴倾斜参数，理想情况下为0，f为相机焦距，其中，fx＝f/dx称为相机在x方向上的焦距，也称为x方向上的尺度因子，fy＝f/dy称为相机在y方向上的焦距，也称为y方向上的尺度因子，R和T分别描述了点在相机坐标系与世界坐标系之间的旋转矩阵和偏移向量，XW＝[XwYwZw1]T,M1由fx、fy、u0、v0决定，由于这些参数与相机的内部结构有关，因此称为相机的内部参数，M2由旋转矩阵R和平移向量T决定，刻画的是相机坐标系相对于世界坐标系的位置，因此称为相机的外部参数。


3.如权利要求1所述的一种利用手机快速测量物体尺寸方法，其特征在于：步骤2中非线性畸变参数的标定中畸变系数的具体计算方式如下：
将畸变量表示为：



其中，(x,y)实际的图像点坐标，δx(x，y)，δy(x，y)分别为x,y方向的畸变值，其大小与图像点的坐标值有关系，k1、k2、k3为径向畸变因子，p1，p2为切向畸变因子，r2＝x2+y2。


4.如权利要求1所述的一种利用手机快速测量物体尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆祥，付建红，段学琳，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42