[发明专利]一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法

权利要求书

1.一种基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一，在目标位置预先布置圆点阵列标靶；

步骤二，通过定焦相机读入实时视频流；

步骤三，将定焦相机对准圆点阵列标靶，适当调节定焦相机，使圆点阵列标靶中的圆点全部进入定焦相机视野；

步骤四，对定焦相机视野中的圆点进行计算，检测标圆点，计算圆心坐标；

步骤五，根据得到的圆心坐标计算定焦相机外参矩阵；

步骤六，根据定焦相机外参矩阵计算三维坐标。

2.根据权利要求1所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤一的圆点阵列标靶形状为便于识别的规则形状；

步骤一的圆点阵列标靶中所有圆点均在步骤三对圆点阵列标靶进行图像采集输出的视频视野内，同时在视频视野内占据超过60％的大小；

步骤一的圆点阵列标靶与周围环境产生高对比。

3.根据权利要求2所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤一的圆点阵列标靶在光照较弱的应用场景下进行包括打光操作，与周围环境产生高对比，或者步骤一的圆点阵列标靶直接使用LED屏投影图像，与周围环境产生高对比。

4.根据权利要求2所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤一的圆点阵列标靶以其最左上角圆点为原点，以其所在平面为平面建立世界坐标系后，所有圆点的坐标均通过包括测量方式获知，或者步骤一的圆点阵列标靶直接使用规则分布的点阵型圆点排布。

5.根据权利要求1所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤四对圆点进行检测的具体步骤如下：

步骤七，通过定焦相机镜头相关参数计算内参矩阵K；

步骤八，对定焦相机获取的图像进行灰度化处理和二值化处理；

步骤九，对图像进行椭圆检测，检测图像中的圆点；

步骤十，若步骤九中未能检测出所有的圆点，调节定焦相机镜头相关参数包括相机光圈参数重新检测，直到检测出所有的圆点；

步骤十一，根据检测出的圆点集计算每个圆点对应的圆心坐标集。

6.根据权利要求5所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤七的内参矩阵K根据定焦相机镜头相关参数包括定焦相机焦距、传感器单位像素的尺寸大小和输出图像的分辨率进行直接计算。

7.根据权利要求5所述的基于定焦相机的对标靶三维坐标连续测量方法，其特征在于，所述步骤八的灰度化处理是由定焦相机采集彩色图像进行灰度化后得到灰度图像或者由定焦相机直接采集灰度图像。