发明名称 一种复杂曲面目标识别及三维位姿测量的方法
摘要 本发明公开了一种复杂曲面目标识别及三维位姿测量的方法,利用复杂曲面目标识别及三维位姿测量装置进行信息获取,具体方法包括以下步骤:通过离线过程建立目标特征数据库,所述的目标特征数据库包括目标彩色特征数据库和目标深度特征数据库;在线进行目标识别并获取三维位姿参数。由于本发明对体感器获取的深度和彩色特征数据进行融合,将目标识别和位姿测量结合,不仅避免了中间参数的重复计算,而且提高了本发明的智能水平。由于本发明采用离线方式分别建立深度目标特征数据库和彩色目标特征数据库,大大提高了目标识别和位姿测量的效率。本发明力求在体感器获取精度较低分辨率图像的情况下获取较高的位姿精度,提高了实时性。
申请公布号 CN103644894B 申请公布日期 2016.03.09
申请号 CN201310669602.1 申请日期 2013.12.10
申请人 大连交通大学 发明人 李荣华;周长久;张连东;陈勇;陈百强
分类号 G01C11/00(2006.01)I 主分类号 G01C11/00(2006.01)I
代理机构 大连东方专利代理有限责任公司 21212 代理人 李洪福
主权项 一种复杂曲面目标识别及三维位姿测量的方法,利用复杂曲面目标识别及三维位姿测量装置进行信息获取,其特征在于:所述的复杂曲面目标识别及三维位姿测量装置包括平面工作台(2)、支撑框架(3)、体感器(1)和计算机(5),所述的支撑框架(3)放置在平面工作台(2)上,所述的体感器(1)安装在支撑框架(3)上部的横杆上,体感器(1)通过数据线与计算机(5)连接;具体方法包括以下步骤:A、离线建立目标特征数据库通过离线过程建立目标特征数据库,所述的目标特征数据库包括目标彩色特征数据库和目标深度特征数据库;B、在线目标识别并获取三维位姿参数B1、使用体感器(1)探测复杂表面物体(4),通过计算机(5)采集体感器(1)所接收的图像数据,所述的图像数据包括彩色图像数据和深度图像数据,彩色图像数据和深度图像数据在像素坐标系下一一对应,分辨率为640×480;令I=1;B2、使用计算机(5)中的软件对第I帧彩色图像数据进行处理,获取第I帧彩色图像的特征描述;B3、将第I帧彩色图像的特征描述与步骤A建立的目标特征数据库进行特征识别,判断第I帧彩色图像中是否存在与目标特征数据库相匹配的目标;B4、如果不存在目标且I<N,则令I=I+1,转向步骤B2,如果I=N则结束;N为彩色图像的总帧数;如果存在目标,则转向步骤B5;B5、获取目标的二维位置参数(x,y),x表示目标的横坐标,y表示目标的纵坐标;B6、由于彩色图像数据和深度图像数据在像素坐标系下一一对应,因此可根据目标的二维位置参数和相应的第I帧深度图像数据获取目标的点云数据,目标的点云数据即目标表面轮廓的离散采样点数据;B7,根据步骤A建立的目标深度特征数据库获取对当前场景内的目标姿态参数,所述的目标姿态参数包括横滚角Roll、俯仰角Pitch和航向角Yaw;B8、将目标在二维平面内位置的中心点的高度作为目标的高度z;这样复杂表面物体(4)的三维位姿参数(x,y,z,Roll,Pitch,Yaw)全部计算完毕。
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