一种基于机器视觉的物体高度测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种基于机器视觉的物体高度测量方法及系统。该方法包括：通过图像摄取装置沿水平方向采集被检测物体的图像；基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差；所述采集误差与所述目标检测模型相关；基于所述图像摄取装置的设置高度、所述图像的高度、所述被检测物体的相对高度和所述采集误差，确定所述被检测物体真实高度。确定所述被检测物体真实高度。确定所述被检测物体真实高度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的物体高度测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体而言，涉及一种基于机器视觉的物体高度测量方法及系统。

技术介绍

[0002]在测量高度较高的物体(如建筑物)时，通常无法采用直接测量的方式对其高度进行测量，而是采用传统光学手段(如双目匹配法、结构光方法等)进行测量。示例性的，传统的方法包括人工使用电子测距仪、全站仪等，精确测量地上地下建筑，成本高，人工参与。
[0003]传统测量方法或要求相机的功能和参数较高，或方式条件严格，因此考虑到利用计算机的计算能力以及机器视觉的方法，能够对在建中的建筑高度进行自动测量，实时反馈变化中的建筑高度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0005]一种基于机器视觉的物体高度测量方法，包括：
[0006]通过图像摄取装置沿水平方向采集被检测物体的图像；
[0007]基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差；所述采集误差与所述目标检测模型相关；
[0008]基于所述图像摄取装置的设置高度、所述图像的高度、所述被检测物体的相对高度和所述采集误差，确定所述被检测物体真实高度。
[0009]在一些实施例中，所述确定所述被检测物体真实高度D2的计算过程包括：
[0010][0011]其中，D1为所述图像摄取装置的设置高度；H为所述图像的高度；h为所述被检测物体的相对高度；α
h
为所述采集误差。
[0012]在一些实施例中，所述图像摄取装置的拍摄中心位于所述图像竖直方向上的中点。
[0013]在一些实施例中，所述目标检测模型包括OneStage模型。
[0014]在一些实施例中，所述基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差包括：
[0015]基于所述标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和所述被检测物体的类型；
[0016]基于所述被检测物体的类型确定所述采集误差。
[0017]在一些实施例中，所述图像摄取装置为照相机或摄像机；
[0018]若所述图像摄取装置为摄像机，通过一个或多个视频帧采集所述被检测物体的图像。
[0019]本专利技术还提供了一种基于机器视觉的物体高度测量系统，包括：
[0020]图像采集模块，用于通过图像摄取装置沿水平方向采集被检测物体的图像；
[0021]目标检测模块，用于基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差；所述采集误差与所述目标检测模型相关；
[0022]高度确定模块，用于基于所述图像摄取装置的设置高度、所述图像的高度、所述被检测物体的相对高度和所述采集误差，确定所述被检测物体真实高度。
[0023]本专利技术的技术方案至少具备以下有益效果：
[0024]本专利技术提供的基于机器视觉的物体高度测量方法，利用机器视觉的高精度特征及人工智能模型的强大计算能力和学习能力，准确及快速的获取被检测物体的高度，减少人工测量带来繁琐步骤及大量数据的测算。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本申请一些实施例所示的基于机器视觉的物体高度测量系统的场景示意图；
[0027]图2为本申请一些实施例所示的基于机器视觉的物体高度测量方法的流程图；
[0028]图3为本申请一些实施例所示的被检测物体的图像的示意图。
[0029]图4为本专利技术申请中PSFE目标检测网络结构图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0032]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0033]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]实施例
[0035]参考图1，图1为本申请一些实施例所示的基于机器视觉的物体高度测量系统，其包括塔吊110、图像摄取装置120以及楼房130。
[0036]塔吊110用于安装图像摄取装置120，在一些实施例中，图像摄取装置120可以沿塔吊110滑动设置。在一些其他实施例中，图像摄取装置120还可以安装于其他位置，如无人机或其他楼房等。
[0037]图像摄取装置120可以是照相机、摄像机或其他能够实现拍摄、录像等功能的设备。
[0038]楼房130为被检测物体，本申请仅作为示例，在其他实施例中，被检测物体还可以是桥梁、树木等。
[0039]参考图2，图2为本申请一些实施例所示的基于机器视觉的物体高度测量方法，可以由图1中的图像摄取装置120执行或与其连接的具有计算能力的设备执行，该方法包括：
[0040]S210：通过图像摄取装置沿水平方向采集被检测物体的图像；
[0041]S220：基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差；所述采集误差与所述目标检测模型相关；
[0042]S230：基于所述图像摄取装置的设置高度、所述图像的高度、所述被检测物体的相对高度和所述采集误差，确定所述被检测物体真实高度。
[0043]沿水平方向采集被检测物体的图像目的在于，保证图像不会由于视角产生畸变，进而导致测量不准确。在一些实施例中，图像摄取装置可能具有图像修正功能，此时在拍摄时无需要求保持水平，仅需在后续步骤中使用矫正后的图像即可。
[0044]图像摄取装置可以为照相机或摄像机；若所述图像摄取装置为摄像机，通过一个或多个视频帧采集所述被检测物体的图像。
[0045]在一些实施例中，所述图像摄取装置的拍摄中心位于所述图像竖直方向上的中点，即保证视线中轴线垂直于被检测物体表面，以保证测量精度。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的物体高度测量方法，其特征在于，包括：通过图像摄取装置沿水平方向采集被检测物体的图像；基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差；所述采集误差与所述目标检测模型相关；基于所述图像摄取装置的设置高度、所述图像的高度、所述被检测物体的相对高度和所述采集误差，确定所述被检测物体真实高度。2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的物体高度测量方法，其特征在于，所述确定所述被检测物体真实高度D2的计算过程包括：其中，D1为所述图像摄取装置的设置高度；H为所述图像的高度；h为所述被检测物体的相对高度；α
h
为所述采集误差。3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的物体高度测量方法，其特征在于：所述图像摄取装置的拍摄中心位于所述图像竖直方向上的中点。4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的物体高度测量方法，其特征在于，所述目标检测模型包括：保留宽高特征提取层、特征提取层、小目标预测层和输出层；所述保留宽高特征提取层用于保留所述被检测物体的图像中被检测物体的宽高比。5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的物体高度测量方法，其特征在于，所述基于目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和采集误差包括：基于所述目标检测模型确定所述图像中所述被检测物体的相对高度和所述被检测物...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，赵辉，黄祁聪，韩朋朋，谭海燕，王红，李显著，唐颖，
申请(专利权)人：重庆现代建筑产业发展研究院，
类型：发明
国别省市：