基于投影轮廓的纸箱尺寸单目测量

针对长方体纸箱三维尺寸测量问题提出一种单目视觉方法,利用虚拟像平面相机模型,恢复出长方体在支撑平面上的虚拟投影图像,利用支持向量机的方法从投影图像上判别出纸箱区域,再利用一维Hough变换方法获取每条边缘线段的样本点集,利用投影图像上的长方体边缘间存在的平行或垂直等几何约束关系,通过最小二乘方法提取边缘直线方程,利用长方体固有的几何约束关系计算其三维尺寸。实验结果表明,该方法对于长方体三维测量结果误差在毫米量级,平均相对误差在2%以内,其测量精度不低于当前的最好方法,在测量系统结构的简单性、自动化程度、鲁棒性等方面都具有优势。

基于圆柱体的相机光心定位

针对虚拟像平面相机模型下的相机光心定位问题,提出了一种利用高度已知的圆柱体标定块的方法。在虚拟像平面相机模型下,首先,利用三角面片拟合法生成圆柱体在支撑平面上的虚拟投影图像,图像中圆柱体的外部轮廓表现为两段圆弧和两条与之相切的线段;其次,提取虚拟图像中圆柱体的外部轮廓,并挑选出两组圆弧样本点,用最小二乘方法对两段圆弧进行圆拟合,最后求取与两圆相切的直线的交点作为虚拟主点,由两个相似三角形计算虚拟焦距,从而实现相机光心在虚拟像平面坐标系下的定位。实验结果表明,若以OpenCV中的标定方法的结果为真值,该方法的误差小于0.6%,验证了本文方法的有效性。