[发明专利]一种基于视觉的装备姿态位置测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，包括：

控制图像获取设备获取装备的图像；

对图像进行处理，处理过程包括特征靶标的特征投影提取、特征投影匹配和故障诊断，所述特征靶标布置在装备上，且其中部分特征靶标在同一个平面内，部分特征靶标在该平面外；

解算装备的姿态位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，所述特征靶标为五个，其中四个特征靶标在同一个平面内，另一个特征靶标在该平面外，且平面外的特征靶标相对于平面内的特征靶标更靠近图像获取设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，特征投影提取的具体方法包括：首先将图像进行灰度处理，然后通过设置阀值将灰度图转换成二值图像，之后进行粒子滤波，并根据设置的像素面积大小对特征靶标的投影进行识别，并提取特征靶标投影的中心坐标。

4.根据权利要求2所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，特征投影匹配和故障诊断的具体方法包括：

判断提取到的投影个数；

若提取到的投影个数为5，则执行以下步骤：

步骤11，利用方法一对平面外的特征靶标的投影进行匹配；

步骤12，利用方法二对平面内的特征靶标的投影进行匹配；

若提取到的投影个数为4，则执行以下步骤：

步骤21，利用方法一判断平面外的特征靶标的投影是否提取失败并完成该投影的匹配；

步骤22，若平面外的特征靶标的投影提取失败，则利用方法二对平面内的特征靶标的投影进行匹配；

步骤23，若平面外的特征靶标的投影正常提取，则利用方法三对正常提取的平面内的特征靶标的投影进行匹配；

若提取到的投影个数为3，则执行以下步骤：

步骤31，利用方法一判断平面外的特征靶标的投影是否提取失败；

步骤32，若平面外的特征靶标的投影提取失败，则利用方法三对正常提取的平面内的特征靶标的投影进行匹配；

步骤33，若平面外的特征靶标的投影正常提取，则结束该过程；

若提取到的投影个数小于3，则结束该过程。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，方法一为：比较提取的投影的像素面积大小，若某个投影的像素面积远大于其他投影的像素面积，则该投影为平面外的特征靶标的投影。

6.根据权利要求4所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，方法二为：对平面内的特征靶标构成的4个三角形的面积大小及平面内特征靶标的投影构成4个三角形的面积大小分别进行排序，根据平面内的特征靶标构成的三角形在投影前后其面积大小排序不变的原理对平面内的特征靶标的投影进行匹配。

7.根据权利要求4所述的一种基于视觉的装备姿态位置测量方法，其特征在于，方法三为：将上一时刻4个平面内特征靶标的投影中心坐标与当前时刻正常提取的3个平面内特征靶标的投影中心坐标分别计算相对距离，共12组数据，利用相对距离最小的3组数据完成当前时刻正常提取投影与上一时刻特征靶标投影的对应关系，完成特征靶标投影的匹配，确定故障投影对应的特征靶标序号。