[发明专利]通过视觉系统查找图像中线的系统和方法

权利要求书

1.查找获取的图像上线特征的系统，包括：

一视觉系统处理器，所述视觉系统处理器接收含有线特征的场景的图像数据，并具有一边缘点提取器，所述边缘点提取器：

(a)计算所述图像数据的梯度向量场；

(b)将所述梯度向量场投影在多个梯度投影子区域上；以及

(c)基于投影的梯度数据查找各个梯度投影子区域中的多个边缘点；以及

所述视觉系统处理器还具有一线查找器，所述线查找器生成与从所述图像中提取的边缘点一致的多条线。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线查找器运行基于RANSAC的程序以将内点边缘点匹配到新线上，包括从与预先定义的线相关的外点边缘点中迭代定义线。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述梯度向量场投影沿着被设定为响应于一个或多个线特征的预期定向的方向定向。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述梯度向量场投影基于高斯核定义粒度。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述边缘点提取器配置为查找每一个所述梯度投影子区域中的多个梯度幅值最大值，其中，所述梯度幅值最大值分别被识别为所述多个边缘点中的一部分，并由位置向量和梯度向量所描述。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线查找器配置为，通过对一度量标准进行计算，确定所提取的多个边缘点中的至少一个边缘点和所发现的多条线的中至少一条候选线之间的一致性，所述度量标准基于所述至少一个边缘点到所述至少一条候选线的距离和所述至少一个边缘点的梯度方向与所述至少一条候选线的法线方向之间的角度差。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像数据包括从多个摄像机获取的多个图像的数据，所述图像被转换到一公共坐标空间中。

8.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括平滑所述图像数据的平滑核。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述平滑核包括高斯核。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，基于由一绝对对比和一标准化的对比定义的阈值选定所述边缘点，所述标准化的对比为基于所述图像数据的平均强度。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线查找器配置为交换所提取的多个边缘点中的至少一些边缘点，所述多个边缘点表示所找到的多条线中的平行线或相交线的一部分，从而纠正错误的定向。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线查找器配置为从所找到的具有极性变化的多条线中识别线。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，基于所提取的多个边缘点的梯度值，所识别的线为由所找到的多条线的线特征中的混合极性定义的线。

14.查找获取的图像上线特征的方法，所述方法包括步骤：

通过视觉系统处理器接收场景的图像数据，所述数据包括线特征；

计算所述图像数据的梯度向量场；

将所述梯度向量场投影在多个梯度投影子区域上；

基于投影的梯度数据，查找各个梯度投影子区域中的多个边缘点；以及

生成与从所述图像中提取的边缘点一致的多条线。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括使用基于RANSAC的程序将内点边缘点匹配到新的线上，包括从与在先定义的线相关的外点边缘点中迭代定义线。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述梯度向量场投影沿着被设定为响应于一个或多个线特征的预期定向的方向定向。