[发明专利]一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的方法及装置

说明书

本发明公开了一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的方法及装置，属于测量技术领域，获取待测物体与摄像头之间的距离d；通过摄像头对待测物体拍照，获取待测物体的图像；对获得的图像进行处理，得到待测物体在物理三维空间内的尺寸P(x，y，z)＝d*f*i(w，h，l)/I(W，H，L)；其中P(x、y、z)分别为物体在三维空间内的宽、高、长；i(w,h,l)为待测物体在像素空间内的长，宽，高；I(W，H，L)为图像空间尺寸；f为物理三维空间映射到像素空间的缩放因子。本发明通过测距装置的使用以及对像素空间内图像尺寸的测量得到待测物体在物理三维空间内的实际尺寸，具有操作简单、快速，以及方便喷涂设备根据物体的实际尺寸规划喷涂工作范围的作用。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的方法及装置。

背景技术

建筑外墙的涂料喷涂，不仅能保护墙体免受太阳光和风雨侵害，还能体现建筑独特的风格，现在大部分的建筑外墙都采用这种保护方式。

目前，建筑外墙的喷涂多是通过智能化的喷涂设备进行，喷涂过程中需要机器视觉对建筑外墙上的目标进行识别，从而为喷涂设备规划工作范围(可作业范围)提供支持。

具体的，需要机器视觉能够识别出建筑外墙上目标的尺寸，但是现有技术中，喷涂设备上搭载的视觉系统并不能够识别目标的尺寸，其功能只是为操作人员提供视野，由操作人员根据视觉图像为喷涂设备规划工作范围，但是这个过程比较繁琐、速度较慢，导致喷涂效率不高。

发明内容

针对现有技术存在的喷涂设备上视觉系统无法识别建筑外墙上目标尺寸的问题，本发明的目的在于提供一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的方法，包括以下步骤：

步骤1、获取待测物体与摄像头之间的距离distance,缩写为d；

步骤2、通过摄像头对待测物体拍照，获取待测物体的图像；

步骤3、对步骤2中获得的图像进行处理，得到待测物体在物理三维空间内的尺寸P(x，y，z)＝d*f*i(w，h，l)/I(W，H，L)；

其中x为物体在三维空间内的宽、y为物体在三维空间内的高，z为物体在三维空间内的长；i为待测物体在像素空间内的图像尺寸image的缩写，w为像素空间内物体图像的宽，h为像素空间内物体图像的高，l为像素空间内物体图像的长；I为图像空间尺寸Image的缩写，W为图像空间的宽，H为图像空间的高，L为图像空间的长；f为物理三维空间映射到像素空间的缩放因子factor的缩写。

优选的，在步骤3中，包括以下步骤：

步骤31，所述处理器通过图像识别算法得到待测物体在图像中的轮廓；

步骤32，根据步骤31中确定的轮廓，所述处理器再通过图像测量系统计算所述待测物体在像素空间内的图像尺寸i。

优选的，在步骤3中，所述f的测量步骤为：

步骤301，取已知尺寸为P1的物体；

步骤302，对步骤301所述的物体拍照，调整拍摄位置，使所述物体的图像完全填充像素空间；

步骤303，测量拍摄位置到物体的距离d1，计算f＝P1/d1。

本发明还公开了一种通过图像获得物体在物理三维空间尺寸的装置，包括用于获取待测物体图像的摄像头、用于测量待测物体与所述摄像头之间距离的测距装置以及处理器，所述处理器用于计算待测物体在像素空间内的图像尺寸以及用于计算待测物体在物理三维空间内的实际尺寸。

优选的，所述测距装置为激光测距仪。