[发明专利]基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器及其检测方法

权利要求书

1.一种基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器，包括固定框架(1)、双摄像头(2)和自动检测针头(5),其特征在于:所述固定框架(1)上设有传送带(3)，所述传送带(3)上设有多个尿液检测卡(4)，所述双摄像头(2)和自动检测针头(5)安装在固定框架(1)上，所述双摄像头(2)和自动检测针头(5)位于传送带(3)上方。

2.根据权利要求1所述基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器，其特征在于：所述双摄像头(2)为全向摄像头和前向摄像头。

3.根据权利要求1所述基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器，其特征在于：所述尿液检测卡(4)上设有多个圆孔(6)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器，其检测方法包括以下步骤：

步骤001，通过全向摄像头建立全向视觉系统，通过前向摄像头建立前向视觉系统，全向视觉系统全程始终处于工作状态,全向视觉系统需要完成摄像头对固定框架(1)、尿液测试卡(4)、圆孔(6)进行识别以及自定位任务，以获得整个测试场地的全景图像，前向视觉系统只需要在整个尿液测试卡(4)能被观察到的情况下处于工作状态，其他时候处于待命状态；

步骤002，自动检测针头(5)和双摄像头(2)绑定在一起，通过双摄像头(2)的坐标可以得到自动检测针头(5)的坐标，通过双摄像头(2)测得圆孔(6)的坐标，全向视觉系统和前向视觉系统的圆孔(6)定位使用极坐标系来定位；

步骤003，当各个圆孔(6)的圆心坐标与自动检测针头(5)的坐标一致时，即表明自动检测针头(5)对准了圆孔(6)的圆心，此时自动检测针头(5)将向尿液检测卡(4)滴测试液进行检测。

5.根据权利要求4所述基于全向视觉和前向视觉的尿液检测仪器的检测方法，所述步骤002中双摄像头(2)的坐标位于平面坐标系XOY中，圆孔(6)的坐标位于坐标系U O₁V中，其中，f为焦距，C为光轴，地面上有一点P,通过透镜成像在像平面XOY上的像点为Q，QP与水平方向的交角为β，点XOY在图像坐标系UO₁V下的坐标为O₁(U₀,V₀)，以下是全向视觉系统的圆孔(6)定位：

角度定位

公式中，(v₀,u₀)和(u，v)分别是尿液检测卡的圆孔质心和全向视觉中心相对于图像直角坐标系中的坐标，θ是摄像头极坐标系中的极角；

距离定位

其中

其中(v_i,u_i)和(v,u)分别是尿液检测卡的圆孔质心和全向视觉中心相对于图像直角坐标系中的坐标，k_i是第i次插值时的摄像头极坐标系中的像素距离，D_i是第i次插值时的实际距离，S_x和S_y分别是CCD平面中一个像素对应于像平面在x轴和y轴方向上的物理尺寸大小，h为摄像头到检测卡圆孔的高度；

以下是前向视觉系统的圆孔(6)定位：

角度定位：

距离定位：

其中

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