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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉、三维重建、毁伤评估等,具体地说,是一种利用事件相机双目重建柔性绳网的方法和装置。
技术介绍
1、柔性绳网由多个细丝交织而成,具有柔软性、弯曲性、不规则性等特点,因而常被应用于各种场景中,在航空航天、建筑工程、军事防护等领域都具有广泛的应用前景。此外,在生物医学工程领域,柔性绳网可以被用来进行组织修复和再生,如用于修复受损神经系统或生产人工心脏瓣膜等。在军事领域,柔性绳网可以被用来进行救援和抓捕操作。在柔性绳网释放的过程中,绳网运动张开效率决定了绳网的捕获效率。然而,在传统视觉系统中,由于存在的运动模糊等问题,对于柔性绳网等复杂物体在快速部署阶段进行任务效能评估时常困难重重。目前,柔性绳网的设计阶段主要通过仿真评估作用效能,在实际工程中缺乏有效的评估手段
2、现有的评估手段存在大量缺陷:首先,柔性绳网组织过细,拍摄时与背景难以区分。其次,普通工业相机的采集速率低,导致数据缺失或者运动模糊。由于柔性飞网,具有柔性可伸缩,结构稀疏的特点,户外捕获过程中展开面积大,且距离远、速度快,因此,拍摄要求场景大、拍摄速度快、拍摄距离远、分辨率要求高,绳网运动过程是由远至近、由小变大的过程,视角变化和拍摄距离成正比关系,多重条件下使得拍摄条件非常苛刻。
3、为了克服传统双目视觉系统的这些缺陷,采用基于事件相机的新型视觉系统。事件相机采集的数据蕴含高速动态信息,其时间分辨率高、动态范围大,能够准确地捕捉柔性绳网等复杂物体的运动瞬间,而且不需要存储大量无用像素信息,避免了传统双目视觉系统中存在的几何失
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于事件相机双目重建柔性绳网的方法和装置,主要解决了在处理柔性绳网等复杂物体释放时,缺乏效能评估方法的问题。通过此方法和装置实现对柔性绳网快速释放过程中的建模和姿态估计,提高对柔性绳网任务效能分析能力。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于双目事件相机的柔性绳网效能评估方法,该方法包括如下步骤:
3、步骤(1):事件相机获取柔性绳网的原始事件流,通过时空相关滤波器去除事件流中噪声,得到去噪事件流。
4、步骤(2):将得到的去噪事件流积分重建为时间表面帧图像,得到柔性绳网的双目图像;
5、步骤(3):利用柔性绳网节点和柔性绳网牵引体的形状特征,对步骤(2)中得到的双目图像利用arc*角点检测算法找到角点,实现对关键点的提取;
6、步骤(4):对步骤(3)中得到的包含关键点信息的双目图像进行立体匹配,确定所述柔性绳网双目图像对;
7、步骤(5):根据步骤(4)中得到的柔性绳网双目图像对,利用视差法确定所述柔性绳网牵引体的实际三维空间坐标,进而计算张网面积。
8、一种基于双目事件相机的柔性绳网效能评估装置,包括:
9、柔性绳网数据采集模块,基于柔性绳网发射过程姿态,设计采集装置参数并采集柔性绳网发射过程数据,获取事件相机原始事件流,得到原始事件流之后发送给柔性绳网图像积分模块;
10、柔性绳网图像积分模块,对接受的原始事件流进行基于时间表面积分重建处理,获得柔性绳网的左目图像和右目图像,得到左目图像和右目图像之后发送给柔性绳网图像特征提取模块;
11、柔性绳网图像特征提取模块,对接收到的左目图像和右目图像进行基于角点检测算法的关键点提取处理,获得柔性绳网牵引体以及网格的关键点信息,得到关键点信息后将其发送给柔性绳网图像对匹配模块;
12、柔性绳网图像对匹配模块,对接收到的关键点信息进行组合配对,确定所述柔性绳网图像对,得到柔性绳网图像对之后将其发送给柔性绳网重建模块;
13、柔性绳网重建模块,对接收到的柔性绳网图像对进行三维重建,得到基于柔性绳网的实际三维空间坐标。
14、本专利技术与现有技术相比,其显著优点在于:(1)本专利技术提出了一种基于双目事件相机的柔性绳网效能评估方法,该方法利用事件相机高动态范围和高时间分辨率的特性,解决了传统相机拍摄柔性绳网释放过程中因运动速度过快导致的运动模糊问题。(2)本专利技术设计了一种基于双目事件相机的柔性绳网效能评估装置,根据柔性绳网释放张开的运动轨迹,捕获柔性绳网张开效率最大时的图像,并通过提取关键点测算绳网张开面积,实现对绳网打出的效能评估。
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1.一种基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(1)具体包括如下步骤:
3.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(2)具体包括如下步骤:
4.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(3)具体步骤如下:
5.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(4)利用步骤(21)得到的时间表面图像帧,利用步骤(3)得到的关键点,实现所述柔性绳网图像立体匹配。
6.一种基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估装置,其特征在于,所述柔性绳网数据采集模块具体包含如下内容:
【技术特征摘要】
1.一种基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(1)具体包括如下步骤:
3.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(2)具体包括如下步骤:
4.根据权利要求1所述的基于双目事件相机的柔性绳网任务效能评估方法,其特征在于,步骤(3)具体...
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