单目视觉测量靶标位移校正方法、装置及计算机设备与流程

本发明涉及视觉位移校正方法，更具体地说是指单目视觉测量靶标位移校正方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、基于靶标的单目相机位移测量常用于大桥、边坡、大坝、水库等形变监测。上述场景靶标和相机的距离一般比较远，靶标的一个像素对应的实际尺寸较大，一个像素的监测误差会导致较大的实际监测误差。相机的成像平面和靶标的平面不平行，靶标在竖直方向的位移可能会带来较大的误差，因此靶标竖直方向校正到与相机成像平面平行能有效的减少单目视觉形变监测过程中的误差。

2、目前基于单目视觉形变监测靶标的安装方式主要是靠人为经验，靶标平面和靶标在相机中的成像平面存在一定的角度，影响了监测的精度，特别是长距离时，一个像素对应的实际尺寸较大是造成的误差会更大。

3、因此，有必要设计一种新的方法，实现对靶标位移进行校正，确保视觉测量精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供单目视觉测量靶标位移校正方法、装置及计算机设备。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：单目视觉测量靶标位移校正方法，包括：

3、获取靶标区域图像；

4、对所述靶标区域图像进行二值化，以得到二值化图像；

5、对所述二值化图像提取靶标轮廓，以得到靶标轮廓坐标；

6、根据所述靶标轮廓坐标计算靶标四个角点的像素坐标；

7、根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标与相机平面的夹角；

8、根据靶标与相机平面的夹角对靶标的位移进行校正，以得到校正结果。

9、其进一步技术方案为：所述对所述二值化图像提取靶标轮廓，以得到靶标轮廓坐标，包括：

10、对所述二值化图像利用opencv findcontours查找靶标的轮廓，以得到靶标轮廓坐标。

11、其进一步技术方案为：所述根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标与相机平面的夹角，包括：

12、根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标的像素边长；

13、根据靶标的像素边长计算靶标和相机成像平面竖直方向的夹角，以得到靶标与相机平面的夹角。

14、其进一步技术方案为：所述根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标的像素边长，包括：

15、根据靶标四个角点的像素坐标的大小关系确定靶标靠近图像坐标系的边和远离图像坐标的边；

16、计算靶标靠近图像坐标系的边和远离图像坐标的边的横向距离，以得到靶标的像素边长。

17、其进一步技术方案为：所述根据靶标的像素边长计算靶标和相机成像平面竖直方向的夹角，以得到靶标与相机平面的夹角，包括：

18、计算靶标靠近图像坐标系的边和远离图像坐标的边的竖向距离，以得到竖直距离；

19、根据所述靶标的像素边长以及竖直距离计算靶标和相机成像平面竖直方向的夹角，以得到靶标与相机平面的夹角。

20、本发明还提供了单目视觉测量靶标位移校正装置，包括：

21、图像获取单元，用于获取靶标区域图像；

22、二值化单元，用于对所述靶标区域图像进行二值化，以得到二值化图像；

23、提取单元，用于对所述二值化图像提取靶标轮廓，以得到靶标轮廓坐标；

24、坐标计算单元，用于根据所述靶标轮廓坐标计算靶标四个角点的像素坐标；

25、夹角计算单元，用于根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标与相机平面的夹角；

26、校正单元，用于根据靶标与相机平面的夹角对靶标的位移进行校正，以得到校正结果。

27、其进一步技术方案为：所述提取单元，用于对所述二值化图像利用opencvfindcontours查找靶标的轮廓，以得到靶标轮廓坐标。

28、其进一步技术方案为：所述夹角计算单元包括：

29、像素边长计算子单元，用于根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标的像素边长；

30、夹角确定子单元，用于根据靶标的像素边长计算靶标和相机成像平面竖直方向的夹角，以得到靶标与相机平面的夹角。

31、本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

32、本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述的方法。

33、本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过对靶标区域图像进行二值化，对二值化图像提取靶标轮廓，并计算靶标四个角点的像素坐标，进一步计算靶标与相机平面的夹角，利用该夹角对靶标的位移进行校正，实现对靶标位移进行校正，确保视觉测量精度。

34、下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

技术特征：

1.单目视觉测量靶标位移校正方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单目视觉测量靶标位移校正方法，其特征在于，所述对所述二值化图像提取靶标轮廓，以得到靶标轮廓坐标，包括：

3.根据权利要求1所述的单目视觉测量靶标位移校正方法，其特征在于，所述根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标与相机平面的夹角，包括：

4.根据权利要求3所述的单目视觉测量靶标位移校正方法，其特征在于，所述根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标的像素边长，包括：

5.根据权利要求4所述的单目视觉测量靶标位移校正方法，其特征在于，所述根据靶标的像素边长计算靶标和相机成像平面竖直方向的夹角，以得到靶标与相机平面的夹角，包括：

6.单目视觉测量靶标位移校正装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的单目视觉测量靶标位移校正装置，其特征在于，所述提取单元，用于对所述二值化图像利用opencv findcontours查找靶标的轮廓，以得到靶标轮廓坐标。

8.根据权利要求6所述的单目视觉测量靶标位移校正装置，其特征在于，所述夹角计算单元包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

技术总结
本发明实施例公开了单目视觉测量靶标位移校正方法、装置及计算机设备。所述方法包括：获取靶标区域图像；对所述靶标区域图像进行二值化，以得到二值化图像；对所述二值化图像提取靶标轮廓，以得到靶标轮廓坐标；根据所述靶标轮廓坐标计算靶标四个角点的像素坐标；根据靶标四个角点的像素坐标计算靶标与相机平面的夹角；根据靶标与相机平面的夹角对靶标的位移进行校正，以得到校正结果。通过实施本发明实施例的方法可实现对靶标位移进行校正，确保视觉测量精度。

技术研发人员：杨平,张之祥,李显红,贺倚帆
受保护的技术使用者：杭州鲁尔物联科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11