[发明专利]一种平面、类平面零部件的快速图像拼接方法

权利要求书

1.一种平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，待测件的表面呈平面或类平面；

相机在多个拍照位置分别采集待测件表面图像，在单个拍照位置处，相机的像平面与待测件表面之间的夹角小于10°；标定任意相邻拍照位置处相机之间的外参，并将两个相邻拍照位置处采集的两幅图像记为一组待配准图像，两幅图像中存在公共区域；

其特征在于，包括：

步骤一、利用以下步骤，求取单组待匹配图像之间的单应性矩阵、完成图像配准：

1)记其中一张图像为图像A、另一张图像为图像B，分别提取图像A和图像B中的特征点和特征向量；利用特征向量分别对图像A和图像B进行粗匹配和精匹配；

2)对精匹配后图像A中的特征点进行三维重建，获得三维特征点信息，再利用其进行平面拟合，得到空间平面及空间平面的法向量沿法向量方向，获取空间平面与采集图像A的相机光平面之间的距离d；

3)计算图像A和图像B之间的单应性矩阵其中，A_l、A_r分别表示图像A和图像B对应相机的内参矩阵；R′、T′分别表示图像A和图像B对应相机之间的外参矩阵；

利用所述单应性矩阵，完成两幅图像之间的配准；

步骤二、根据步骤一分别得出各组待匹配图像之间的单应性矩阵、完成所有相邻拍照位置采集图像的配准：

任选一张图像为基准图像，其所在的拍照位置为基准位置，利用单应性矩阵将其他拍照位置采集的图像分别变换到基准图像中，再进行融合处理，拼接出待测件表面的完整图像信息。

2.如权利要求1所述平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，其特征在于：步骤1)中，提取图像A和图像B中的特征点和特征向量的方法为SIFT方法或SURF方法；

粗匹配的方法为KNN方法；精匹配的方法为极线匹配方法。

3.如权利要求1所述平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，其特征在于：在进行步骤1)之前，分别对采集的待测件表面图像进行预处理：

利用预先存储的待测物表面模板图像对采集到的图像进行模板匹配，确定待测物表面在图像中的位置，再根据预先存储的形状信息对图像进行掩膜处理，将背景区域的灰度置零。

4.如权利要求1所述平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，其特征在于：所述融合处理方法包括：多频段融合方法、直接平均法、加权平均法和中值滤波法。

5.如权利要求1所述平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，其特征在于：相机在多个拍照位置分别采集待测件表面图像，通过以下方式进行：

相机设有多个，在每个拍照位置处分别固定相机；或者，相机安装在机器人末端，利用机器人带动其移动到各个拍照位置、采集图像。

6.如权利要求1所述平面、类平面零部件的快速图像拼接方法，其特征在于：所述类平面为曲面，所述曲面上各点的主曲率大于2000R。