[发明专利]一种机器人仪表对准和调焦方法及装置

权利要求书

1.一种机器人仪表对准和调焦方法，其特征在于，包括：

S1：获取不同预置倍率的包含表盘的清晰图像作为模板图像，提取模板图像内预先标记的表盘区域和辅助物区域的图像特征，根据表盘区域的图像特征构建各预置倍率的模板图像的表盘特征模板，根据辅助物区域的图像特征构建各预置倍率的模板图像的辅助物特征模板，并计算每一副模板图像内表盘特征模板与辅助物特征模板之间的坐标变换关系，其中，不同预置倍率之间为依次递减的关系；

S2：获取机器人拍摄的最大预置倍率的待分辨图像；

S3：提取待分辨图像的图像特征，判断待分辨图像的图像特征是否能与其倍率对应的模板图像的表盘特征模板匹配，若是，则执行步骤S4，若否，则执行步骤S5；

S4：根据待分辨图像与其倍率对应模板图像之间的单应矩阵计算待分辨图像中表盘区域的位置，判断表盘区域的形心是否位于待分辨图像的中心，若是，则执行步骤S7，若否，则根据表盘区域的位置调节机器人摄像头的拍摄视角直至表盘区域的形心位于待分辨图像的中心，执行步骤S7；

S5：判断待分辨图像的图像特征是否能与待分辨图像的倍率对应的模板图像的辅助物特征模板匹配，若是，则执行步骤S6，若否，则调节摄像头的倍率为下一个预置倍率，重新拍摄待分辨图像并返回步骤S3；

S6：根据待分辨图像与其倍率对应模板图像之间的单应矩阵以及表盘特征模板与辅助物特征模板之间的坐标变换关系计算待分辨图像中表盘区域的位置，判断表盘区域的形心是否位于待分辨图像的中心，若是，则执行步骤S7，若否，则根据表盘区域的位置调节机器人摄像头的拍摄视角直至表盘区域的形心位于待分辨图像的中心，执行步骤S7；

S7：判断表盘区域占据待分辨图像的比例是否大于或等于预置比例，若是，则根据预置调焦判据进行调焦，若否，调节摄像头的倍率直至表盘区域占据待分辨图像的比例大于或等于预置比例并根据预置调焦判据进行调焦。

2.根据权利要求1所述的一种机器人仪表对准和调焦方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S11：获取不同预置倍率的包含表盘的清晰图像作为模板图像，提取模板图像内预先标记的表盘区域和辅助物区域的图像特征，构建各个预置倍率对应的模板图像的表盘特征模板和辅助物特征模板，其中，不同预置倍率之间为依次递减的关系；

S12：在每一副模板图像内构建直角坐标系，以表盘区域的形心和辅助物区域的形心的坐标差值作为表盘特征模板与辅助物特征模板之间的坐标变换关系。

3.根据权利要求1所述的一种机器人仪表对准和调焦方法，其特征在于，图像特征具体为SIFT特征。

4.根据权利要求1所述的一种机器人仪表对准和调焦方法，其特征在于，预置调焦判据具体为log响应调焦判据。

5.根据权利要求1所述的一种机器人仪表对准和调焦方法，其特征在于，预置比例具体为75％。