[发明专利]一种基于双目相机的智能快递箱尺寸测量方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于双目相机的智能快递箱尺寸测量方法及系统，采用双目相机实现无接触的测量方式，可实现流水线上的实时测量；通过一系列图像处理算法，可以实时高效地从一张图像中检测出快递箱的长宽高，并且检测精度和鲁棒性高；本方案构建的系统可以以相同的精度测量不同尺寸大小的快递箱尺寸。

技术领域

本发明实施例涉及双目相机测距、自动化流水线技术领域，具体涉及一种基于双目相机的智能快递箱尺寸测量方法及系统。

背景技术

随着数字经济以及个性化定制生产的发展，自动化智能流水线的需求日益扩大。而在自动化流水线中，根据不同尺寸大小的快递箱分配不同生产任务是非标准化生产的一个关键环节。现有的尺寸测量方法主要有人工测量和传感器接触式测量。人工测量的方法费时费力、成本高、效率低，不适合流水线生产的需求。传感器接触式测量虽然能实现自动化测量，但是进行测量时需要将待测物体静止放在测量装置内，测量效率低。因此急需一种非接触式的高效测量方式，满足自动化智能流水线的需求。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于双目相机的智能快递箱尺寸测量方法及系统，以解决现有的尺寸测量方法存在的费时费力、成本高、测量效率低等问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种基于双目相机的智能快递箱尺寸测量方法，所述方法包括：

通过双目相机采集流水线传送带上的快递箱图像；

对所述图像进行检测是否有快递箱，若没有，则继续进行图像采集，若有，则对所述图像进行去畸变以及校正处理；

对校正处理后的图像进行计算获得视差图；

对校正处理后的图像进行顶点检测，获得快递箱长宽高顶点的图像坐标；

根据所述双目相机的从图像坐标到世界坐标的重投影矩阵、所述视差图以及所述快递箱长宽高顶点的图像坐标，计算得到快递箱长宽高的实际尺寸以及体积。

进一步地，所述方法还包括：

对组成所述双目相机的左右两个单目相机分别进行标定，获得两个单目相机的内参数、外参数和畸变系数；

根据两个单目相机的内参数、外参数和畸变系数对图像进行去畸变处理。

进一步地，所述方法还包括：

对所述双目相机进行校正，得到左相机到右相机的旋转矩阵R和平移向量T；

使用所述旋转矩阵R和平移向量T对预先采集的标定图像进行双目校正，使得左右相机的图像位于同一平面；

根据校正后的左右相机的图像，计算得到从图像坐标到世界坐标的重投影矩阵。

进一步地，对校正处理后的图像进行顶点检测，获得快递箱长宽高顶点的图像坐标，具体包括：

使用颜色筛选以及二值化处理，将快递箱从图像背景中分离，得到二值化的掩膜图像；

在所述掩膜图像中寻找面积最大的物体轮廓，进一步寻找最小外接矩形；

在所述物体轮廓上寻找与最小外接矩形顶点最接近的四个点，并按顺时针排序，即为最大内接矩形的顶点；

根据获得的四个顶点，若左右两条竖直边的倾斜角与90°的差值的绝对值大于预设阈值，则对竖直边的顶点进行修正，修正的方法为：对一条竖直边的两个顶点，使用一个顶点的一定邻域内的所有像素点与另一个顶点的一定邻域内所有像素点进行一一匹配，去除异常值后，选定倾斜角最接近90°的两个像素点作为新的顶点；