[发明专利]一种基于双目视觉的重心测量方法

说明书

本发明提供一种基于双目视觉的重心测量方法，包括以下步骤：在被测物体表面布置n个不共线的物体标记点；在重垂线连杆的中心线上布置两个连杆标记点；在第1摄像机坐标系下进行第1次拍摄；在第2摄像机坐标系下进行第2次拍摄；得到旋转矩阵和平移矩阵；得到连杆标记点进行旋转变换后的三维坐标；求出重垂线L'₁和重垂线L₂的交点，此交点即为被测物体在第2摄像机坐标系下的重心三维坐标。本发明提供的一种基于双目视觉的重心测量方法，通过视觉算法反算出标记点的坐标，构造物体的重垂线，再根据多条重垂线的交点即为重心的原理求出物体的重心，该方法具有简单方便，结果准确等优点。

技术领域

本发明属于重心测量技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的重心测量方法。

背景技术

对于试验中用到的人体缩比模型，重心位置是衡量其与真人相似度的重要指标，因此，快速、准确地测量出模型的重心是试验中非常重要的一个环节。

传统的重心测量方法采用力矩平衡原理，存在测量效率低，误差较大的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于双目视觉的重心测量方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于双目视觉的重心测量方法，包括以下步骤：

步骤1，在被测物体表面布置n个不共线的物体标记点，表示为：K₁,K₂,...,K_n，其中，n≥3；在重垂线连杆的中心线上布置两个连杆标记点，表示为W₁,W₂；

步骤2，在第1摄像机坐标系下进行第1次拍摄：

步骤2.1，采用重垂线连杆将被测物体吊起，使被测物体处于自由悬挂状态；

步骤2.2，在被测物体的前方布置两个等高度的摄像机，分别为：摄像机A和摄像机B；其中，保证物体标记点和连杆标记点面对摄像机A和摄像机B；

摄像机A和摄像机B在同一时刻拍摄包含重垂线连杆的被测物体，分别得到图像A和图像B；其中，n个物体标记点和两个连杆标记点均呈现在图像A和图像B上面；

步骤2.3，对于n个物体标记点和两个连杆标记点中的任意一个标记点，表示为G_i，采用以下视觉算法，得到标记点G_i在第1摄像机坐标系下的三维坐标G_i(x_ic,y_ic,z_ic)：

步骤2.3.1，对图像A进行分析，得到标记点G_i在图像A的图像坐标为G_i0(x_i0,y_i0)；对图像B进行分析，得到标记点G_i在图像B的图像坐标为G_i1(x_i1,y_i1)；设图像A和图像B在同一平面上，因此，y_i0＝y_i1＝y_i；

根据下式，得到标记点G_i在第1摄像机坐标系下的三维坐标G_i(x_ic,y_ic,z_ic)：

其中：

f为摄像机焦距；

B为摄像机A和摄像机B光心连线的距离，即基线距；