本发明专利技术公开了一种摆块运动曲线拟合方法、装置、设备和可读存储介质，该方法包括：获取摆块运动影像，对摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合，并根据特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合；根据匹配像素点集合计算得到摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度，并根据旋转运动中心坐标和旋转角度，拟合得到摆块的运动曲线。本发明专利技术通过确定摆块运动影像中的标志物的特征点描述子集合，并根据特征点描述子集合确定匹配像素点集合，并根据匹配像素点集合计算得到摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度，进而拟合得到摆块的运动曲线，提高了摆块运动曲线拟合的准确率。合的准确率。合的准确率。
【技术实现步骤摘要】
摆块运动曲线拟合方法、装置、设备与可读存储介质
[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及摆块运动曲线拟合方法、装置、设备与可读存储介质。
技术介绍
[0002]在离心摆式减振器的动态特性的研究过程中，尤其是建立数学模型进行正向分析的过程，需要获得摆块的真实运动来补偿校对模型对于离心摆式减振器的运动的拟合性能。通常的方法是安装角度传感器来测量摆块的运动生成摆块的运动曲线，一方面，传感器的安装会对摆块运动过程起到一定的影响，从而使得生成的运动曲线与实际运动过程不符，另一方面，摆块的运动并非是单一的绕离心摆式减振器转子中心轴线的旋转运动，其自身还存在一定的自转，因此，仅由角度传感器难以获得较为准确的运动曲线。因此，如何提高摆块运动曲线拟合的准确率，是急需解决的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的主要目的在于提出一种摆块运动曲线拟合方法、装置、设备与可读存储介质，旨在解决如何提高摆块运动曲线拟合的准确率的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种摆块运动曲线拟合方法，所述摆块运动曲线拟合方法包括如下步骤：
[0005]获取摆块运动影像，对所述摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合，并根据所述特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合；
[0006]根据所述匹配像素点集合计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度，并根据所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，拟合得到所述摆块的运动曲线。
[0007]优选地，对所述摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合的步骤包括：
[0008]获取所述摆块运动影像的帧数，并根据所述帧数和所述摆块运动影像得到摆块运动图像集合；
[0009]获取所述摆块运动图像集合中的每个摆块运动图像中的标志物的位置信息，并基于所述标志物的位置信息确定识别区域；
[0010]获取所述摆块运动图像集合中相邻两帧摆块运动图像，并对所述相邻两帧摆块运动图像中的所述识别区域中的所述标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合。
[0011]优选地，根据所述特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合的步骤包括：
[0012]将所述特征点描述子集合中分别代表相邻两帧摆块运动图像的特征点描述子进行对比，以确定所述特征点描述子的相似程度；
[0013]根据所述相似程度进行像素点匹配，以确定所述特征点描述子集合在所述相邻两帧摆块运动图像对应的匹配像素点集合。
[0014]优选地，根据所述匹配像素点集合计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度的步骤包括：
[0015]根据所述匹配像素点集合确定齐次坐标，并根据所述匹配像素点集合和所述齐次坐标，构建目标变换矩阵；
[0016]根据所述匹配像素点集合和所述目标变换矩阵计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度。
[0017]优选地，根据所述匹配像素点集合和所述齐次坐标，构建目标变换矩阵的步骤包括：
[0018]根据所述匹配像素点集合确定相邻两帧摆块运动图像的变换过程，根据所述变换过程和所述齐次坐标，构建所述变换过程对应的变换矩阵集合；
[0019]根据所述变换过程，将变换矩阵集合中的每个变换矩阵依次左乘，得到目标变换矩阵。
[0020]优选地，根据所述匹配像素点集合和所述目标变换矩阵计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度的步骤包括：
[0021]根据所述匹配像素点集合确定相邻两帧摆块运动图像的匹配像素点矩阵集合，并根据匹配像素点矩阵集合和所述目标变换矩阵，结合拉格朗日乘数法，计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度。
[0022]优选地，根据所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，拟合得到所述摆块的运动曲线的步骤包括：
[0023]根据所述摆块运动影像中相邻两帧摆块运动图像对应的所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，确定所述相邻两帧摆块运动图像对应的运动曲线；
[0024]将所有所述相邻两帧摆块运动图像对应的运动曲线进行拼接，以拟合得到所述摆块的运动曲线。
[0025]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种摆块运动曲线拟合装置，所述摆块运动曲线拟合装置包括：
[0026]确定模块，用于获取摆块运动影像，对所述摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合，并根据所述特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合；
[0027]计算模块，用于根据所述匹配像素点集合计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度，并根据所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，拟合得到所述摆块的运动曲线。
[0028]优选地，所述确定模块还用于：
[0029]获取所述摆块运动影像的帧数，并根据所述帧数和所述摆块运动影像得到摆块运动图像集合；
[0030]获取所述摆块运动图像集合中的每个摆块运动图像中的标志物的位置信息，并基于所述标志物的位置信息确定识别区域；
[0031]获取所述摆块运动图像集合中相邻两帧摆块运动图像，并对所述相邻两帧摆块运动图像中的所述识别区域中的所述标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合。
[0032]优选地，所述确定模块还用于：
[0033]将所述特征点描述子集合中分别代表相邻两帧摆块运动图像的特征点描述子进行对比，以确定所述特征点描述子的相似程度；
[0034]根据所述相似程度进行像素点匹配，以确定所述特征点描述子集合在所述相邻两帧摆块运动图像对应的匹配像素点集合。
[0035]优选地，所述计算模块还用于：
[0036]根据所述匹配像素点集合确定齐次坐标，并根据所述匹配像素点集合和所述齐次坐标，构建目标变换矩阵；
[0037]根据所述匹配像素点集合和所述目标变换矩阵计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度。
[0038]优选地，所述计算模块还用于：
[0039]根据所述匹配像素点集合确定相邻两帧摆块运动图像的变换过程，根据所述变换过程和所述齐次坐标，构建所述变换过程对应的变换矩阵集合；
[0040]根据所述变换过程，将变换矩阵集合中的每个变换矩阵依次左乘，得到目标变换矩阵。
[0041]优选地，所述计算模块还用于：
[0042]根据所述匹配像素点集合确定相邻两帧摆块运动图像的匹配像素点矩阵集合，并根据匹配像素点矩阵集合和所述目标变换矩阵，结合拉格朗日乘数法，计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度。
[0043]优选地，所述计算模块还用于：
[0044]根据所述摆块运动影像中相邻两帧摆块运动图像对应的所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，确定所述相邻两帧摆块运动图像对应的运动曲线；
[0045]将所有所述相邻两帧摆块运动图像对应的运动曲线进行拼接，以拟合得到所述摆块的运动曲线。
[0046]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种摆块运动曲线拟合设备，所述摆块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种摆块运动曲线拟合方法，其特征在于，所述摆块运动曲线拟合方法包括如下步骤：获取摆块运动影像，对所述摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合，并根据所述特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合；根据所述匹配像素点集合计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度，并根据所述旋转运动中心坐标和所述旋转角度，拟合得到所述摆块的运动曲线。2.如权利要求1所述的摆块运动曲线拟合方法，其特征在于，所述对所述摆块运动影像中的标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合的步骤包括：获取所述摆块运动影像的帧数，并根据所述帧数和所述摆块运动影像得到摆块运动图像集合；获取所述摆块运动图像集合中的每个摆块运动图像中的标志物的位置信息，并基于所述标志物的位置信息确定识别区域；获取所述摆块运动图像集合中相邻两帧摆块运动图像，并对所述相邻两帧摆块运动图像中的所述识别区域中的所述标志物进行特征点检测，得到特征点描述子集合。3.如权利要求1所述的摆块运动曲线拟合方法，其特征在于，所述根据所述特征点描述子集合进行像素点匹配，以确定匹配像素点集合的步骤包括：将所述特征点描述子集合中分别代表相邻两帧摆块运动图像的特征点描述子进行对比，以确定所述特征点描述子的相似程度；根据所述相似程度进行像素点匹配，以确定所述特征点描述子集合在所述相邻两帧摆块运动图像对应的匹配像素点集合。4.如权利要求1中所述的摆块运动曲线拟合方法，其特征在于，所述根据所述匹配像素点集合计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度的步骤包括：根据所述匹配像素点集合确定齐次坐标，并根据所述匹配像素点集合和所述齐次坐标，构建目标变换矩阵；根据所述匹配像素点集合和所述目标变换矩阵计算得到所述摆块的旋转运动中心坐标和旋转角度。5.如权利要求4所述的摆块运动曲线拟合方法，其特征在于，所述根据所述匹配像素点集合和所述齐次坐标，构建目标变换矩阵的步骤包括：根据所述匹配像素点集合确定相邻两帧摆块运动图像的变换过程，根据所述变换过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴光强，李维钧，张逸，鞠丽娟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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