[发明专利]一种非合作目标位姿的处理方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种非合作目标位姿的处理方法，其特征在于，包括：

基于深度相机获取非合作目标的图像，其中，所述非合作目标包括具有圆面特征的物体；

对所述图像进行椭圆检测，得到椭圆检测结果，并获取椭圆参数；

确定球面曲线方程与椭圆曲线方程的对应关系，其中，所述球面曲线方程为球面上的圆环曲线向球面坐标系进行正投影得到的参数方程，所述椭圆曲线方程为所述椭圆检测结果中的椭圆曲线向所述球面坐标系进行正投影得到的参数方程；

根据所述椭圆参数和所述对应关系，计算出所述圆环曲线在所述球面坐标系的姿态角；

获取像平面特征点，其中，所述像平面特征点为椭圆检测中标注的特征点在所述球面上的投影点；

根据所述姿态角和所述像平面特征点，计算出所述非合作目标的位姿参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述图像进行椭圆检测，得到椭圆检测结果，包括：

对所述图像进行边缘提取，并将提取出的边缘线分割成多个弧段；

根据多个所述弧段构建邻接矩阵，并采用曲率约束和区域约束对所述邻接矩阵进行稀疏化处理，得到目标矩阵，其中，所述邻接矩阵的每个元素用于表示多种不同的邻接状态；

对所述目标矩阵进行前向搜索、反向搜索和双向组合验证，得到候选弧段集合；

根据所述候选弧段集合生成拟合矩阵，并对拟合矩阵进行两次特征分解，得到椭圆曲线；

根据预设指标对所述椭圆曲线进行验证，将验证分数大于验证阈值的所述椭圆曲线作为所述椭圆检测结果，其中，所述预设指标包括以下至少之一：形状指标、位置指标、梯度指标以及加权指标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定球面曲线方程与椭圆曲线方程的对应关系，包括：

将所述椭圆曲线转换为所述圆环曲线，建立所述球面曲线方程与所述椭圆曲线方程的所述对应关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取像平面特征点，包括：

对所述图像进行霍夫直线检测，得到候选直线；

确定所述候选直线与所述椭圆检测结果中的椭圆曲线的交点作为特征点；

对所述特征点进行验证，并标注验证合格的所述特征点，得到目标特征点；

将所述目标特征点在所述球面上的投影点确定为所述像平面特征点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述姿态角和所述像平面特征点，计算出所述非合作目标的位姿参数，包括：

获取深度相机的相机坐标系，其中，所述姿态角作为所述相机坐标系相对于地面坐标系的欧拉角；

分别确定所述圆环曲线的圆心在所述相机坐标系下的坐标、图像主点坐标系中的椭圆中心在所述相机坐标系下的坐标以及所述椭圆中心在所述图像主点坐标系下的坐标；

获取所述像平面特征点对应于所述圆环曲线的点在所述地面坐标系中的坐标；

根据所述椭圆中心在所述图像主点坐标系下的坐标和所述像平面特征点对应于所述圆环曲线的点在所述地面坐标系中的坐标，确定所述非合作目标的位姿参数。

6.一种非合作目标位姿的处理装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于基于深度相机获取非合作目标的图像，其中，所述非合作目标包括具有圆面特征的物体；

检测模块，用于对所述图像进行椭圆检测，得到椭圆检测结果，并获取椭圆参数；

确定模块，用于确定球面曲线方程与椭圆曲线方程的对应关系，其中，所述球面曲线方程为球面上的圆环曲线向球面坐标系进行正投影得到的参数方程，所述椭圆曲线方程为所述椭圆检测结果中的椭圆曲线向所述球面坐标系进行正投影得到的参数方程；

第一计算模块，用于根据所述椭圆参数和所述对应关系，计算出所述圆环曲线在所述球面坐标系的姿态角；

第二获取模块，用于获取像平面特征点，其中，所述像平面特征点为椭圆检测中标注的特征点在所述球面上的投影点；

第二计算模块，用于根据所述姿态角和所述像平面特征点，计算出所述非合作目标的位姿参数。