[发明专利]一种输液杆的检测跟踪方法和装置

权利要求书

1.一种输液杆的检测跟踪方法，其特征在于，包括步骤：

拍摄获取环境图像，并发射激光获得对应的激光点云数据；

对激光点云数据进行聚类得到对应的聚类结果；

所述对激光点云数据进行聚类得到对应的聚类结果具体包括步骤：

查找并滤除干扰数据；所述干扰数据包括噪声数据和/或干扰物对应的激光数据；若要删除干扰物对应的激光数据，则对所述激光点云数据进行平面拟合，从而拟合出输液杆平面以及干扰物平面，删除干扰物平面对应的激光数据；

对删除所述干扰数据后的激光点云数据进行聚类得到对应的聚类结果；

当存在与输液杆激光特征相符的目标聚类结果时，对所述环境图像进行图像识别得到对应的图像特征；

当存在与输液杆图像特征相符的目标图像特征时，标记所述目标图像特征对应的物体为候选输液杆；

对所述候选输液杆进行跟踪确认目标输液杆，根据所述目标输液杆对应的坐标数据，计算得到所述目标输液杆的方位信息；

所述对所述候选输液杆进行跟踪确认目标输液杆，根据所述目标输液杆对应的坐标数据，计算得到所述目标输液杆的方位信息具体包括步骤：

获取所述候选输液杆在激光坐标系上的激光坐标，以及所述候选输液杆在像素坐标系上的像素坐标；

当预设时长内当前候选输液杆的激光坐标保持不变，且像素坐标保持不变时，确定所述当前候选输液杆为目标输液杆；

根据所述目标输液杆对应的像素坐标或激光坐标，计算得到所述目标输液杆对应的方位信息。

2.根据权利要求1所述的输液杆的检测跟踪方法，其特征在于，所述根据所述目标输液杆对应的像素坐标或激光坐标，计算得到所述目标输液杆对应的方位信息具体包括步骤：

获取像素坐标系与世界坐标系对应的第一转换矩阵和激光坐标系与世界坐标系对应的第二转换矩阵；

根据所述第一转换矩阵和所述目标输液杆对应的像素坐标，计算得到所述目标输液杆的方位信息；或，

根据所述第二转换矩阵和所述目标输液杆对应的激光坐标，计算得到所述目标输液杆的方位信息。

3.一种输液杆的检测跟踪装置，其特征在于，包括：图像摄像模块、激光扫描模块和确认模块；

所述图像摄像模块，用于拍摄获取环境图像；

所述激光扫描模块，用于发射激光获得对应的激光点云数据；

所述确认模块，分别与所述图像摄像模块和所述激光扫描模块连接，用于根据所述激光点云数据和所述环境图像分析确定候选输液杆；

所述确认模块包括：聚类处理单元、图像识别单元、确认单元；

所述聚类处理单元，用于对激光点云数据进行聚类得到对应的聚类结果；

所述图像识别单元，与所述聚类处理单元连接，用于当存在与输液杆激光特征相符的目标聚类结果时，对所述环境图像进行图像识别得到对应的图像特征；

所述确认单元，与所述图像识别单元连接，用于当存在与输液杆图像特征相符的目标图像特征时，标记所述目标图像特征对应的物体为候选输液杆； 所述确认模块还包括：查找单元和删除单元；

所述查找单元，用于查找干扰数据；所述干扰数据包括噪声数据和/或干扰物对应的激光数据；

所述删除单元，与所述查找单元连接，用于删除所述干扰数据；其中，若要删除干扰物对应的激光数据，则对所述激光点云数据进行平面拟合，从而拟合出输液杆平面以及干扰物平面，删除干扰物平面对应的激光数据；

所述聚类处理单元，与所述删除单元连接，还用于对删除所述干扰数据后的激光点云数据进行聚类得到对应的聚类结果；

处理模块，与所述确认模块连接，用于对所述候选输液杆进行跟踪确认目标输液杆，根据所述目标输液杆对应的坐标数据，计算得到所述目标输液杆的方位信息；

所述处理模块具体包括：坐标获取单元、目标输液杆确认单元、计算单元；

所述坐标获取单元，用于获取所述候选输液杆在激光坐标系上的激光坐标，以及所述候选输液杆在像素坐标系上的像素坐标；

所述目标输液杆确认单元，与所述坐标获取单元连接，用于当预设时长内当前候选输液杆的激光坐标保持不变，且像素坐标保持不变时，确定所述当前候选输液杆为目标输液杆；

所述计算单元，分别与所述坐标获取单元和所述目标输液杆确认单元连接，用于根据所述目标输液杆对应的像素坐标或激光坐标，计算得到所述目标输液杆对应的方位信息。

4.根据权利要求3所述的输液杆的检测跟踪装置，其特征在于，所述处理模块还包括：转换矩阵获取单元；

所述转换矩阵获取单元，用于获取像素坐标系与世界坐标系对应的第一转换矩阵和激光坐标系与世界坐标系对应的第二转换矩阵；

所述计算单元，分别与所述转换矩阵获取单元、所述目标输液杆确认单元和所述坐标获取单元连接，用于根据所述第一转换矩阵和所述目标输液杆对应的像素坐标，计算得到所述目标输液杆的方位信息；

所述计算单元，还用于根据所述第二转换矩阵和所述目标输液杆对应的激光坐标，计算得到所述目标输液杆的方位信息。