申请/专利权人：哈工大机器人(合肥)国际创新研究院

申请日：2020-07-01

公开（公告）日：2020-10-13

公开（公告）号：CN111768447A

主分类号：G06T7/73(20170101)

分类号：G06T7/73(20170101);G06T7/33(20170101);G06T5/40(20060101);G06T3/60(20060101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2020.10.30#实质审查的生效;2020.10.13#公开

摘要：本发明提供一种基于模板匹配的单目相机物体位姿估计方法，包括以下步骤：根据物体3D模型的投影，以物体3D模型的质心或重心为基准坐标系原点，原点记作P，对基准坐标进行空间坐标转化，将基准坐标系转化为以观察点P’为原点的目标坐标系，记录此时物体的三维位置以及P’点到物体3D模型之间的距离，即生成二维模板数据集，形成目标模板图像；图像预处理，得到目标二维图像；物体位姿识别。本发明以模板匹配算法为基础，可根据需求调节观测距离和基准坐标原点。对于新的待识别目标物体，只需要其3D模型即可快速生成大量模板数据集，算法的可移植性较强。本发明在硬件传感器上只需使用单目2D摄像机，能够降低硬件成本。

主权项：1.一种基于模板匹配的单目相机物体位姿估计方法，其特征在于：包括以下步骤：S100、建立目标模板图像库根据物体3D模型以球形相机的视野进行多角度、不同距离的投影，光照模式选择为模拟平行光投影；以物体3D模型的质心或重心为基准坐标系原点，原点记作P，对基准坐标进行空间坐标转化，将基准坐标系转化为以观察点P’为原点的目标坐标系，其中PP’为目标坐标系的z轴；随后在P’点将物体3D模型投影到xoy平面上获得二维模板图像，记录此时物体的三维位置以及P’点到物体3D模型之间的距离，即生成在不同位姿和观测距离下的物体3D模型二维模板数据集，形成目标模板图像；S200、图像预处理对目标物体进行拍照，然后对获取到的二维图像采用直方图均衡法处理，得到目标二维图像；S300、物体位姿识别采用目标模板图像对目标二维图像进行检测与识别；S400、配准对目标模板图像进行平移和旋转，找到目标模板图像上的每个特征点对应在目标图像上的对应点坐标，通过特征点坐标和对应点切线进行最小平方差运算，使特征点尽量靠近对应点。

全文数据：

权利要求：

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