本发明专利技术提供了一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法及装置，其方法包括：获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息；基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式；计算所述第一直线与第三直线的目标交点信息，目标交点即为所述离焦图像的实际中心。本发明专利技术基于投影变换性质通过几何方法可以迅速准确的获取同心圆人工标志的经过透视投影变换后的离焦图像的实际中心，并提取实际中心特征点，达到提高视觉测量精度的目的。高视觉测量精度的目的。高视觉测量精度的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法及装置
[0001]本专利技术涉及视觉检测
，具体涉及一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法及装置。
技术介绍
[0002]随着计算机视觉测量技术的快速发展和配套设备设施成本的降低，计算机视觉测量技术已经广泛应用于多个领域。目前计算机视觉技术已经被应用于超大型结构的测量工作，但是由于拍摄距离较远，拍摄的图像经常出现离焦现象，导致拍摄图像模糊定位不准确的现象发生，影响最终测量结果。为了提高被测点的对比度，目前使用的主要特征包括人工标志和自然标志。其中，人工标志能够获得更好的对比度。因此，在高精度视觉测量过程中，仍然以人工标志物为主。最常用的人工标志物有十字形标志、人工散斑以及圆形标志等。
[0003]现有技术中，十字型标志物由于边缘检测过程中任意产生井字形交叉点，难以精确定位；人工散斑主要被应用于数字图像相关计算中，计算量比较大；而圆形标志物由于具有旋转不变性、较容易提取特征点等优点被广泛采用。但是由于圆形标志物经过透视投影变换之后的图像成为椭圆型，而目前在提取圆心标志物过程中仍然以椭圆的几何中心作为特征点，正如我们所知，这是不精确的。这一问题限制了计算机视觉测量的精度提高，从而降低了视觉测量的普适性。
[0004]综上，现有技术在视觉测量中存在对离焦图像的实际中心定位不准，导致实际视觉测量的精度不高的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，有必要提供一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法及装置，用以解决现有技术中对离焦图像的实际中心定位不准，导致实际视觉测量的精度不高的技术问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，包括：
[0007]获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息；
[0008]基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式；
[0009]计算所述第一直线与第三直线的目标交点信息，所述目标交点即为所述离焦图像的实际中心；
[0010]其中，所述第一直线为经过所述内、外椭圆圆心点的直线，所述第二直线平行于第一直线且与第一直线的距离为内椭圆短轴长度的一半，并与所述内、外椭圆均有两个交点，所述第三直线为经过所述内椭圆两条切线交点和外椭圆两条切线交点的直线，所述内椭圆的两条切线为经过所述第二直线与内椭圆两个交点的直线，所述外椭圆的两条切线为经过所述第二直线与外椭圆两个交点的直线。
[0011]在一些可能实现的方式中，所述获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦
图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息，包括：
[0012]对所述同心圆标志图像的进行对比度增强处理，降低经过透视投影变换后离焦图像的模糊度；
[0013]对所述离焦图像进行亚像素边缘提取，并利最小二乘法拟合椭圆，获得拟合内椭圆和外椭圆的圆心。
[0014]在一些可能实现的方式中，所述基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式，包括：
[0015]基于所述内、外椭圆图像的两个圆心确定第一直线的表达式；
[0016]基于所述第一直线表达式确定第二直线的表达式，及所述第二直线与内、外椭圆的交点信息；
[0017]基于所述第二直线与内、外椭圆的交点信息，确定经过所述交点的内、外椭圆切线的内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息；
[0018]基于所述内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息确定第三直线的表达式。
[0019]在一些可能实现的方式中，所述基于所述内、外椭圆图像的两个圆心确定第一直线的表达式，包括：
[0020]分别获取所述离焦图像的内椭圆和外椭圆圆心坐标，及内椭圆短轴半径长度，确定经过所述内椭圆和外椭圆圆心的第一直线；
[0021]根据投影变换原理，所述离焦图像标志实际中心在所述第一直线上。
[0022]在一些可能实现的方式中，所述基于所述第一直线表达式确定第二直线的表达式，及所述第二直线与内、外椭圆的交点信息，包括：
[0023]作一条平行于所述第一直线且距离第一直线为内椭圆短轴长度一半的第二直线，确定所述第二直线的表达式，其中，所述第二直线与内、外椭圆均有两个交点；
[0024]获取所述第二直线与内椭圆的两个内交点坐标，及与外椭圆的两个外交点坐标。
[0025]在一些可能实现的方式中，所述基于所述第二直线与内、外椭圆的交点信息，确定经过所述交点的内、外椭圆切线的内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息，包括：
[0026]经过所述两个内交点分别作内椭圆的切线，并获取所述内椭圆的两条切线的交点坐标，经过所述两个外交点分别作外椭圆的切线，并得到外椭圆切线交点坐标。
[0027]在一些可能实现的方式中，所述基于所述内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息确定第三直线的表达式，包括：
[0028]基于所述内椭圆切线交点坐标和外椭圆切线交点坐标，得到经过所述内椭圆切线交点和外椭圆切线交点的第三直线，并确定所述第三直线的表达式；
[0029]根据投影变换原理，所述离焦图像标志实际中心在所述第三直线上，且所述第三直线与所述第一直线相交。
[0030]在一些可能实现的方式中，所述计算所述第一直线与第三直线的目标交点信息，所述目标交点即为所述离焦图像的实际中心，包括：
[0031]根据所述第一直线和第三直线的表达式，计算所述第一直线与第三直线的目标交点坐标；
[0032]根据投影变换原理，所述目标交点坐标即为离焦图像标志实际中心位置。
[0033]另一方面，本专利技术提供了一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定装置，包
括：
[0034]数据获取模块，用于获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息；
[0035]数据处理模块，用于基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式；
[0036]确定模块，计算所述第一直线与第三直线的目标交点信息，所述目标交点即为所述离焦图像的实际中心。
[0037]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现上述实现方式中所述的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法。
[0038]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，基于投影变换性质通过几何方法可以迅速准确的获取同心圆人工标志的经过透视投影变换后的离焦图像的实际中心，并提取实际中心特征点，达到提高视觉测量精度的目的。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，其特征在于，包括：获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息；基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式；计算所述第一直线与第三直线的目标交点信息，所述目标交点即为所述离焦图像的实际中心；其中，所述第一直线为经过所述内、外椭圆圆心点的直线，所述第二直线平行于第一直线且与第一直线的距离为内椭圆短轴长度的一半，并与所述内、外椭圆均有两个交点，所述第三直线为经过所述内椭圆两条切线交点和外椭圆两条切线交点的直线，所述内椭圆的两条切线为经过所述第二直线与内椭圆两个交点的直线，所述外椭圆的两条切线为经过所述第二直线与外椭圆两个交点的直线。2.根据权利要求1所述的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，其特征在于，所述获取同心圆标志图像经过透视投影变换后的离焦图像，并确定所述离焦图像的内、外椭圆圆心点信息，包括：对所述同心圆标志图像的进行对比度增强处理，降低经过透视投影变换后离焦图像的模糊度；对所述离焦图像进行亚像素边缘提取，并利用最小二乘法拟合椭圆，获得拟合内椭圆和外椭圆的圆心。3.根据权利要求1所述的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，其特征在于，所述基于所述内、外椭圆圆心点信息确定第一直线、第二直线及第三直线的表达式，包括：基于所述内、外椭圆图像的两个圆心确定第一直线的表达式；基于所述第一直线表达式确定第二直线的表达式，及所述第二直线与内、外椭圆的交点信息；基于所述第二直线与内、外椭圆的交点信息，确定经过所述交点的内、外椭圆切线的内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息；基于所述内椭圆切线交点信息和外椭圆切线交点信息确定第三直线的表达式。4.根据权利要求3所述的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，其特征在于，所述基于所述内、外椭圆图像的两个圆心确定第一直线的表达式，包括：分别获取所述离焦图像的内椭圆和外椭圆圆心坐标，及内椭圆短轴半径长度，确定经过所述内椭圆和外椭圆圆心的第一直线；根据投影变换原理，所述离焦图像标志实际中心在所述第一直线上。5.根据权利要求3所述的视觉测量中离焦同心圆图像实际中心确定方法，其特征在于，所述基于所述第一直线...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵章焰，于宗营，温梦珂，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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