[发明专利]一种用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法

权利要求书

1.一种用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法。其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：创建光谱在线检测的目标物姿态检测系统和目标物姿态调整系统；

步骤S2：进行目标物姿态检测系统和目标物姿态调整系统的标定；

步骤S3：进行光谱在线检测目标物源图像的采集及预处理；

步骤S4：预处理后的光谱在线检测目标物图像的特征提取；

步骤S5：结合摄像几何原理求解光谱在线检测目标物空间几何信息；

步骤S6：根据求解的光谱在线检测目标物空间几何信息，对比目标空间几何信息，使用目标物姿态调整系统调整光谱在线检测目标物姿态。

2.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S1中，所述目标物姿态检测系统包括左CCD相机和右CCD相机、光照箱、荧光灯、黑色背景和计算机，左CCD相机和右CCD相机和荧光灯均设置在光照箱内，被测光谱在线检测目标物放置在具有黑色背景的光照箱底部。

3.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S2中，目标物姿态检测系统和目标物姿态调整系统的标定，包括以下步骤：

步骤S21：准备光谱在线检测目标物，利用CCD相机采集目标物图像，然后进行特征提取，计算空间几何参数；

步骤S22：建立基座坐标系，然后进行坐标系参数的计算；

步骤S23：获取步骤S21、S22参数，将步骤S21求得的光谱在线检测目标物的空间几何参数转换到目标物姿态调整系统的基座坐标系下，分别定义CCD相机与基座坐标之间的旋转矩阵R^’和平移向量T^’，其中R^’和T^’为相机与基座坐标之间的初始校正参数。通过参数从而解得目标物姿态调整系统基座坐标系下的光谱在线检测目标物空间几何参数，并且与设定的目标姿态空间几何参数对比。

4.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S3中，目标物源图像的预处理包括图像增强算法，灰度化，直方图均衡化。

5.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S4中，进行光谱在线检测目标物特征提取时，要提取被测光谱在线检测目标物的位置点、果梗或花萼点、光谱在线检测目标物边缘特征以及大小特征；其中，目标物的大小特征提取，使用投影面积法来提取。

6.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S5中，通过判断是否有果梗或花萼点，并且目标物外轮廓寻找目标物形心点坐标及其对称轴来判断目标物放置方式，通过目标物图像的位置点和果梗或花萼点坐标提取像面轴线，采用空间交汇法来求解目标物轴线的三维姿态，采用近似匹配位置点的方法求解出目标物位置点世界坐标，以及利用光谱在线检测目标物大小求解公式得到光谱在线检测目标物实际大小。

7.根据权利要求1所述的用于光谱在线检测目标物放置姿态的调整方法，其特征在于：步骤S6中，求解光谱在线检测目标物姿态参数时，分两种情况：目标物竖直放置时直接定义姿态参数，无需求解；倾斜放置时，采用空间几何知识的方法求解目标物姿态参数；将光谱在线检测目标物姿态参数与目标姿态参数对比，若在误差范围内则光谱在线检测目标物姿态不需要调整，否则将姿态参数相关数据送入目标物姿态调整系统的控制机构，通过驱动电机调节托盘的滚轮按照光谱在线检测目标物目标姿态进行调整。