[发明专利]一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法

权利要求书

1.一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，该方法包括：

a1：将两颗摄像头分别部署在两个方向上，两颗摄像头之间的夹角范围为90度以上，135度以下；

a2：对两个摄像头提前进行标定，放置好测量台面；

a3：将待测物体以任意角度放置于测量台面的任意位置，根据不同精确度的场景要求，对待测物体进行测量；

a4：高精确度的场景下，将二维码图片分别粘贴于待测物体面向摄像头的两个面上；

a5：利用二维码的信息，使用算法对测量结果进行精确校准；

所述算法的具体步骤是：

b1：利用图像识别算法检测物体的轮廓与顶点；

b2：单目视觉测距算法假设摄像头是小孔成像模型，标定得到摄像头的内参与外参，对拍摄的图片利用标定得到的参数进行畸变校正，再根据三角测距原理计算出一个粗略的摄像头到物体的距离；

b3：然后由步骤(b1)中得到的轮廓顶点转换到世界坐标系，计算出相机的旋转矩阵和平移矩阵，将测距问题转变为PNP相机姿位估计问题；

b4：求出的旋转矩阵和平移矩阵可以换算出摄像头和物体之间的距离，该距离和步骤(b2)中求出的距离再进行一次校正；

b5：检测出的二维码特征点结合已知的二维码大小，对(b2)和(b4)计算的距离再次校正；

b6：根据得到的轮廓与顶点计算物体的体积。

2.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，所述待测物体在低精确度的场景下利用两颗摄像头直接进行物体体积的测量。

3.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，所述步骤(b1)中检测物体是规则形状，直接使用检测到的轮廓与顶点进行计算。

4.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，所述步骤(b1)中检测物体是不规则形状，则求轮廓的最小外接矩形，利用最小外接矩形和顶点进行计算。

5.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，两颗所述摄像头的高度和测量台面之间的距离可以自由调节。

6.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，两颗所述摄像头是相互独立的且可单独进行标定。

7.根据权利要求1所述的一种利用二维码辅助校准的物体体积视觉测量方法，其特征在于，所述PNP相机姿位估计方法是：通过几个已知坐标的特征点，结合该特征点在图像中的坐标，求解出相机所在的世界坐标以及旋转角度。