[发明专利]一种基于双目的包裹体积测量方法

权利要求书

1.一种基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、标定双目相机，得到内参、外参、底板到双目相机的距离；

B、将待测包裹置于底板上双目相机的正下方；

C、通过双目相机获取待测包裹原始图像，并进行双目校正；

D、计算图像中心水平条带视差图并填充空洞；

E、计算图像中心垂直条带视差图并填充空洞；

F、根据水平条带视差图和垂直条带视差图检测视差跳变区域，获取4个视差边缘点集合；

G、以4个视差边缘点集合为基础拟合出4条直线方程，得到4条线段；

H、以对边平行为准则，绕每条线段的中心旋转调整两对边，使得对边平行；

I、以四条边内部存在视差值为基础，计算均值作为待测包裹与双目相机的平均视差，并根据视差-距离计算公式得到待测包裹到双目相机的距离，进而得到待测包裹的高度；

J、计算四条边的3D直线方程；

K、根据3D直线方程计算两对平行边之间的距离，得到待测包裹的长和宽，根据待测包裹的长、宽、高计算待测包裹体积；

步骤J具体包括：

分别针对每一条直线，选出多个点，计算所选点在相机世界坐标系下的3D坐标，计算公式如下：

其中，B为双目基线距，f为焦距，d为平均视差，(u,v)为图像坐标值，(X,Y,Z)为相机世界坐标系下的3D坐标；

根据两点确定一条直线，可以获得四条线的3D直线方程，多个点则通过最小二乘法求解直线方程。

2.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，步骤D中计算图像中心水平条带视差图并填充空洞，之后还包括：提取前景视差和背景视差，所述前景视差和背景视差用于在步骤E中约束视差搜索范围。

3.如权利要求2所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，约束视差搜索范围为[d₁-ε，d₁+ε]∪[d₂-ε，d₂+ε]；其中，d₁和d₂分别为提取的前景视差和背景视差；ε为自定义值。

4.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，步骤G具体包括：以4个视差边缘点集合为基础，使用最小二乘法拟合出4条直线方程。

5.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，步骤I中，视差-距离计算公式为：其中，h₂为待测包裹到双目相机的距离，B为双目基线距，f为焦距，d为平均视差；得到待测包裹的高度为h₁-h₂；h₁为底板到双目相机的距离。

6.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，所述双目校正包括去畸变和极线对齐。

7.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，所述内参包括双目相机中每一目的镜头畸变系数、镜头焦距、以及主点坐标；外参指双目之间的空间几何关系，包括旋转量和平移量。

8.如权利要求1所述的基于双目的包裹体积测量方法，其特征在于，待测包裹为方形盒子。