[发明专利]一种基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法和装置

权利要求书

1.一种基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，包括：

采用直线检测算法对输入的图像完成直线检测；其中，所述图像为单目相机拍摄货架的图像；

在对所述输入的图像完成直线检测后，采用消失点检测算法获取所述图像中所有可能出现的消失点组；其中，每一消失点组均包括与其对应的第一消失点、第二消失点和第三消失点；

利用等效球面和筛选算法对所有所述可能出现的消失点组进行筛选并选取最优的消失点组；其中，所述最优消失点组包括的消失点均为最优消失点；

通过各所述最优消失点在等效球面中的偏角表示货架姿态。

2.根据权利要求1所述的基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，所述采用消失点检测算法获取所有可能出现的消失点组，包括：

确定所述图像的原点和所述图像的焦距；

根据所述图像的原点、所述图像的焦距和所述图像中任意点构建等效球面；

在所述图像上随机找到两条直线并求出所述两条直线的交点，将所述交点带入等效球面，得出其在等效球面中的坐标；其中，所述坐标为第一消失点的坐标；

根据各维度消失点在3维空间中相互垂直关系，在所述第一消失点垂直平面以1度为间隔获取第二消失点的坐标；

根据所述第一消失点的坐标、所述第二消失点的坐标以及3点相互垂直关系求解出第三消失点的坐标；其中，所述3点为第一消失点、第二消失点和第三消失点；

遍历所述图像中任意相交两条直线，并获取所有可能出现的消失点组；其中，每一组消失点组包括与其对应的第一消失点、第二消失点和第三消失。

3.根据权利要求2所述的基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，所述等效球面为：

其中，f为焦距，(x₀，y₀)为图像原点、(x，y)为图像中的任意点。

4.根据权利要求2所述的基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，第二个消失点的计算公式为：

X₁×X₂+Y₁×Y₂+Z₁×Z₂＝0；

其中，X₁表示第一消失点的x轴坐标值，Y₁表示第一消失点的y轴坐标值，Z₁表示第一消失点的z轴坐标值，X₂表示第二消失点的x轴坐标值，Y₂表示第二消失点的y轴坐标值，Z₂表示第二消失点的z轴坐标值，φ₂、λ₂分别为第二消失点的纬度和经度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，所述利用等效球面和筛选算法对所有所述可能出现的消失点组进行筛选并选取最优的消失点组，包括：

遍历所有所述消失点组；

计算每个所述消失点在所述等效球面的经度和纬度；

构建等效球面的规则模型；

采用所述等效球面的规则模型计算每组消失点组的响应；

选取响应最大的一组消失点组作为最优的消失点组。

6.根据权利要求5所述的基于消失点检测的单目零售货架姿态估计方法，其特征在于，根据以下公式计算每个所述消失点在所述等效球面的经度和纬度：

其中，φ为纬度，λ为经度，X、Y、Z分别表示消失点的x轴坐标值，y轴坐标值和z轴坐标值。