[发明专利]一种单目视觉合作靶标以及位姿测算方法

权利要求书

1.单目视觉合作靶标，包括靶板和设于靶板的识别图形，其特征在于，所述识别图形包括内、外两层矩形框，内、外层矩形框的中心重合且对角线一一对应重合，识别图形还包括四个位于外层矩形框内的圆环，四个圆环的外圆直径相同、内圆直径不同，四个圆环的圆心点一一对应与内层矩形的四个角点重合，以各个圆环的圆心点作为识别图形的特征点。

2.根据权利要求1所述的单目视觉合作靶标，其特征在于，四个圆环外圆、内圆之间局域面积在顺时针或逆时针方向按从小到大顺序变化。

3.一种如权利要求1-2中任意一项所述单目视觉合作靶标的位姿测算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取靶标的图像；

步骤2、对靶标的图像进行预处理；

步骤3、在步骤2预处理后的靶标的图像中，建立靶标的世界坐标系，并提取所述识别图形的特征点信息，然后对特征点信息进行编码；

步骤4、通过PNP算法基于步骤3得到的编码后的特征点信息进行求解，得到靶标位姿求解结果。

4.根据权利要求3所述的位姿测算方法，其特征在于，步骤2中，对靶标图像的预处理依次包括滤波降噪处理、二值化处理、形态学处理、边缘检测处理、轮廓查找处理，通过预处理得到靶标中识别图形的矩形特征、圆特征、线段特征。

5.根据权利要求4所述的位姿测算方法，其特征在于，步骤3中，以识别图形中外层矩形的两相邻框边分别作为x轴、y轴，以x轴、y轴交点作为原点，以垂直于识别图形方向作为z向，由此建立靶标的世界坐标系。

6.根据权利要求3所述的位姿测算方法，其特征在于，步骤3中，根据每个圆环内、外圆之间局域面积，对每个圆环的圆心点进行编码，由此使四个圆环的圆心点具有不同编码。

7.根据权利要求3所述的位姿测算方法，其特征在于，步骤4中，通过PNP算法求解得到靶标位姿求解结果后，再采用RANSAC算法对所述靶标位姿求解结果进行迭代筛选，得到靶标位姿最优解。