圆钢端面双目图像视差求取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107657624A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201710878574.2(22)申请日2017.09.26(71)申请人河北科技大学地址050018河北省石家庄市裕华东路70号(72)发明人张付祥李伟峰黄风山(51)Int.Cl.G06T7/13(2017.01)G06T7/30(2017.01)G06T7/80(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称圆钢端面双目图像视差求取方法(57)摘要圆钢端面双目图像视差求取方法，所述方法包括如下步骤：（1）前期准备及图像处理；（2）圆钢双目图像圆形拟合；（3）求取圆钢端面圆心的视差。该方法分别对两幅图像的圆钢边界进行拟合确定出中心坐标，即可获得对应圆钢端面中心点的视差值，圆钢端面边界拟合时已知圆钢的直径信息，可以得到比较精确的轮廓边界，降低误差。CN107657624ACN107657624A权利要求书1/1页1.圆钢端面双目图像视差求取方法，所述方法包括如下步骤：（1）前期准备及图像处理；（2）圆钢双目图像圆形拟合；（3）求取圆钢端面圆心的视差。2.根据权利要求1所述的圆钢端面双目图像视差求取方法，其特征在于第（2）步圆钢双目图像圆形拟合时利用已知的圆钢直径信息。2CN107657624A说明书1/3页圆钢端面双目图像视差求取方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于双目视觉的物体端面求取中心点视差的方法，尤其是涉及一种圆钢端面双目图像的视差求取方法。背景技术[0002]圆钢是当前钢铁行业的主要产品，更是工业领域重要的生产加工原材料。在不同行业对于圆钢的质量要求也是不同的，钢铁行业所生产的圆钢规格也是多种多样，为了区分不同种类、规格的圆钢，需要为圆钢粘贴标签，以便于识别圆钢的一些基本信息。购货商可以通过标签了解到圆钢的直径、长度以及生产炉号、成分、生产日期等信息。[0003]目前，标签都是粘贴在圆钢的端面处，随着计算机视觉的发展，应用机器人自动贴标代替人工手动贴标成为了发展趋势。机器人贴标具有速度快、精度高、自动化等特点。要想实现机器人的准确贴标，首先要为机器人提供准确的圆钢端面坐标，但是由于钢厂生产环境复杂，照明不足，相机在提取图片时需要增加照明，这样圆钢端面就会出现反光，获得的图像在圆钢端面处会出现白色区域，此区域就是影响立体匹配的一种常见因素弱纹理。目前双目视觉中一般都是运用立体匹配来寻找两幅图像的匹配点，立体匹配的算法很多，其本质都是通过一幅图像上某点或者此点周边一些点的特征与另一幅图上的每一个点进行匹配，这些方法的运算量都很大，而且在弱纹理区域会出现匹配错误，无法准确找出圆钢中心点的匹配点，进而导致立体匹配误差较大。目前，还没有针对圆钢端面双目图像视差求取的有效方法。发明内容[0004]基于以上原因，本发明旨在提出一种针对圆钢端面双目图像情况下求取圆钢端面中心视差的一种方法，为最终建立基于双目视觉的自动贴标系统奠定技术基础。[0005]本发明是根据圆钢端面贴标的特点提出的一种求取视差的简化方法，对于圆钢贴标不需要将整幅图像的视差都求出来，只需要将圆钢端面中心点的视差求取出来即可，因此只需要对两幅图像图像进行单独处理，提取出圆钢的边缘信息，通过拟合将圆钢边界拟合成圆形，两幅图像的圆心点即为对应的匹配点，由此可以得到对应点的视差值，此外由于圆钢端面形状比较规则而且直径已知，拟合出来的圆形精度较好，由此确定的圆心坐标偏差较小，而本方法就是通过两幅图像圆心坐标的差值来确定视差的，所以其视差值精度也较好。[0006]基于双目视觉的圆钢端面双目图像的视差方法包括如下步骤：（1）前期准备及图像处理；（2）圆钢双目图像圆形拟合；（3）求取圆钢端面圆心的视差。[0007]本发明的有益技术效果包括：（1）分别对两幅图像的圆钢边界进行拟合确定出中心坐标，即可获得对应圆钢端面中3CN107657624A说明书2/3页心点的视差值；（2）圆钢端面边界拟合时已知圆钢的直径信息，可以得到比较精确的轮廓边界，降低误差。附图说明[0008]图1是本发明圆钢端面双目图像视差求取方法的流程图；图2是本发明方法采用的双目视觉测量系统与坐标系示意图。[0009]具体实施例：下面结合附图1-2说明本方法。[0010]以φ60圆钢为例说明本发明的应用，首先建立一个双目视觉系统，圆钢水平放置，双目相机布置在圆钢端面的前部。Cl和Cr分别代表左相机和右相机的光心位置，沿X轴水平放置。以Cl为原点建立XYZ坐标系，X轴水平朝右为正方向，Z轴向后为正方向，Y轴符合右手定则、向下为正方向。Cl、Cr的距离称为基线b，x为成像平面与X平行，它们之间的距离为焦距f。[0011]本发明圆钢端面双目图像视差