[发明专利]一种基于物体深度数据的物体识别算法及装置

摘要

本发明涉及立体物体识别算法，尤其是一种基于物体深度数据的物体识别算法及装置。本发明针对现有技术存在的问题，提供一种物体识别算法及装置，特别是能够运用平移、缩放因子不同的物体三维深度数据，实现物体并行快速识别的算法。本发明中首先建立世界坐标系，并使用等距平行线扫描，将各扫描线投影在至世界坐标系中，在投影平面内，通过刚性平移拼接各扫描线，分获取模板及目标物深度数据，建立模板特征线I及目标特征线I_O；然后根据模板特征线以及目标特征线进行特征线向量提取，并分别计算模板特征线I和目标特征线I_O的各子线段相似度；最后将相似度大于设定阈值θ，并且具有最大相似度的子线段作为匹配结果；否则匹配失败，视为目标物与模板不同。

主权项

1.一种基于物体深度数据的物体识别方法，其特征在于包括：步骤1：建立世界坐标系，并使用等距平行线扫描方式，将各扫描线投影在至世界坐标系中，在投影平面内，通过刚性平移拼接各扫描线，将三维空间坐标数据转换为二维空间坐标数据，获取模板及目标物深度二维空间坐标数据，建立模板特征线I及目标物特征线I₀；步骤2：根据模板特征线以及目标物特征线提取其归一弧长参数为k_n，并获得一组归一化弧长参数k_n对应的特征点列l_n′，将各特征点处的形状特征按照归一弧长参数k_n升序或降序排列，形成模板特征向量和目标物特征向量；步骤3：根据目标物特征向量，计算目标物特征线I₀的各子线段相似度的特征向量，然后计算模板特征向量和目标物特征线I₀的子线段特征向量差的范数，判断目标物与模板是否匹配；所述步骤1包括：步骤11：目标物放置平面上任意确定过点s的一条直线l_x，其与扫描方向垂直；点p任意选取，并作为投影坐标系的原点；过点p，唯一确定一条与扫描方向平行的直线l_y，并且l_y垂直于l_x；过点p可唯一确定一条同时垂直于l_x和l_y的直线l_z；根据世界坐标系，任意在l_x、l_y、l_z直线上确定正方向，完成投影坐标系的建立；即如果世界坐标系为右/左手坐标系，则新建的投影坐标系也必须为右/左手坐标系；并且可用一已知的平移向量T和旋转矩阵R，表示该投影坐标系；步骤12：设目标物扫描线l_n上的任意点空间坐标为(x,y,z),则其在投影坐标系中的坐标为：并且，根据投影坐标系的建立特点可知，l_n上的所有点的投影坐标具有相同的z′，因此直接忽略z′值，仅用(x′,y′)描述目标物扫描线上的点坐标，完成目标物三维空间坐标向二维空间坐标的转化；步骤13：设目标物扫描线l_n上尾点的投影坐标为[x′_nm,y′_nm],下一个目标物扫描线l_n+1上的起点投影坐标为[x′_(n+1)0,y′_(n+1)0]，则构建平移向量t为：设下一个目标物扫描线l_n+1上任意点的投影坐标为p,则将p+t作为拼接后作为目标物的点坐标，并在平面上形成一条二维空间中的连续曲线；步骤14：重复步骤11到步骤13得到目标物特征线I₀；步骤15：重复步骤11到步骤13，根据模板相关数据得到模板特征线I。