CN104331875A - 一种利用极坐标定位的反射标靶及图像识别方法 - Google Patents

Abstract

一种利用极坐标定位的反射标靶，其特征在于，反射标靶成平板状，其上有不规则排列的圆，在横向或纵向没有至少5个圆成一直线排列，反射标靶上有1个大的圆环和至少1个小的圆环，大的圆环处于图案的中心。一种利用极坐标定位的反射标靶图像识别方法，其特征在于，摄像机摄取反射标靶图像，依据图像中大圆环和小圆环圆心连线的极半径及极坐标角度区分反射标靶所在位置，依据图像中除大圆环以外的其余圆圆心与大圆环圆心连线的极半径及极坐标角度匹配图像坐标与世界坐标。

Description

一种利用极坐标定位的反射标靶及图像识别方法

技术领域

本发明涉及汽车维修、检测技术领域，尤其涉3D四轮定位仪。 

背景技术

四轮定位仪正在从2D时代向3D时代过渡。图像识别在3D四轮定位仪技术中占有重要位置，目前主要采用三种反射靶模式识别图像。如图6靠角上三角形的不同位置来区分反射标靶种类，如图7则是靠中间的5个大圆的调整来识别标靶的反射种类。这两种型式的反射标靶识别方法的一个共同缺点是只能识别反射标靶的种类，不能直接从图像上准确定位全部圆心的图像坐标与反射标靶世界坐标的对应关系。如图5采用的是矩阵状排列的圆，并通过标识圆来确定标靶种类，其重点是利用了排列圆纵向和横向的斜率进行定位，但不适合于圆形及非规则排列的情况。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用极坐标定位的圆形及非规则排列反射标靶及图像识别方法，拓展了汽车3D四轮定位仪反射标靶的设计。 

如图1所示的反射标靶，是本发明的一种型式，图2是图1在做图像处理计算时的辅助用图，从图2中可以看出，其构成了3个不同大小的同心圆。设计反射标靶的时候，可以知道每个小圆圆心在极坐标系下的极半径ρ和极角度θ，同时将大的识别圆环圆心设为极坐标原点，水平方向定为极坐标轴，不同位置的小的圆环就可以作为区分反射标靶位置的识别圆。图像处理时，首先找到大的识别圆环位置(x0，y0)，再找到小的识别圆环位置(x1，y1)，并根据小圆环的极坐标值(ρ1，θ1)区分不同位置标靶。极坐标值计算方法如下： 

$\mathrm{\ρ}1=\sqrt{{(x1-x0)}^2+{(y1-y0)}^2}$

$\mathrm{\θ}1={\cos }^{-1}\left(\frac{x1-x0}{\mathrm{\ρ}1}\right)$

同样，其他圆点的计算为： 

$\mathrm{\ρi}=\sqrt{{(x1-x0)}^2+{(y1-y0)}^2}$

同样，其他圆点的计算为： 

并根据反射标靶设计时对应ρ及θ值匹配图像中圆点中心坐标和反射标靶圆点中心坐标(世界坐标)的对应关系。 

每一个反射标靶位置确定，并且图像中圆点和反射标靶圆点的对应关系匹配后，图像处理完成，反射标靶圆心世界坐标与图像坐标系下的图像坐标配对传入摄像机投影计算模块即可进行定位角计算。 

图1是本发明的一种反射标靶型式。 

图2是做图像处理计算时的辅助用图。 

图3是变换了小的识别圆环位置的反射标靶实例。 

图4是本发明的流程图。 

图5是现有的一种反射标靶型式，采用的是另一种识别方法，利用标识圆直线斜率来定位反射标靶其余圆位置的，这种标靶的圆必须在纵向和横向直线排列。 

图6是变换了标识圆位置的直线排列反射标靶另一种形式，圆必须在纵向和横向直线排列。 

图7也是变换了标识圆位置的直线排列反射标靶另一种形式，圆必须在纵向和横向直线排列。 

图8也是变换了标识圆位置的直线排列反射标靶另一种形式，圆必须在纵向和横向直线排列。 

Claims (5)

1.一种利用极坐标定位的反射标靶，其特征在于，反射标靶成平板状，其上有不规则排列的圆。

2.如权利要求1所述的不规则排列的圆，是指其在横向或纵向没有至少5个圆成一直线排列。

3.如权利要求1所述的反射标靶，其特征还在于，其上有1个大的圆环和至少1个小的圆环，大的圆环处于图案的中心。

4.一种利用极坐标定位的反射标靶图像识别方法，其特征在于，摄像机摄取反射标靶图像，依据图像中大圆环和小圆环圆心连线的极半径及极坐标角度区分反射标靶所在位置。

5.如权利要求3所述的利用极坐标定位的反射标靶图像识别方法，其特征还在于，依据图像中除大圆环以外的其余圆圆心与大圆环圆心连线的极半径及极坐标角度匹配图像坐标与世界坐标。