CN105717935A - 一种用于视觉导引系统的三维靶标 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视觉导引技术领域，具体地说是一种用于视觉导引系统的三维靶标。包括支撑座和安装在支撑座上的三维靶标主体，所述三维靶标主体的外形为圆柱体，所述三维靶标主体的圆柱表面上涂有彩色环形条纹层，所述彩色环形条纹层为多种颜色的油溶性有光漆。本发明具有方便安装、维护，识别鲁棒性、稳定性高，导引精度高的优点。

Description

一种用于视觉导引系统的三维靶标

技术领域

本发明涉及视觉导引技术领域，具体地说是一种用于视觉导引系统的三维靶标。

背景技术

利用在物体(如车辆等)上安装导引靶标的方法，通过视觉系统对该靶标进行识别和跟踪以实现物体的快速、精确识别和跟踪。通常情况下，在视觉系统中使用的靶标主要分为一维、二维和三维结构。三维靶标一般包括方形靶标和球形靶标，但是方形靶标在视觉系统中存在着透视投影变换后中心轴线不重合的问题，无法实现物体的精确对准跟踪，而球形靶标虽然避免了方形靶标的上述问题，但是其制造的工艺和成本较高，安装较为不便。二维靶标一般为具有圆点、三角形或者方格等图案的平面靶标，其优点是制作方便，但是当二维靶标平面与视觉系统的相机光轴的夹角较小时，容易出现无法识别靶标的情况，进而造成导引失败。而如果采用同时旋转二维靶标的方法进行识别、跟踪又产生了投影中心不重合的问题。一维靶标一般为具有标记点的细杆，采集一维细杆按照特定轨迹运动时的多幅图像进行识别。但是使用一维靶标的标记点较少，因此导引的精度较低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于视觉导引系统的三维靶标。该三维靶标是一种通过视觉系统识别、跟踪物体时所需要的导引靶标，能有效解决现有一维、二维和三维靶标所产生的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于视觉导引系统的三维靶标，包括支撑座和安装在支撑座上的三维靶标主体，所述三维靶标主体的外形为圆柱体。

所述三维靶标主体的圆柱表面上涂有彩色环形条纹层。所述彩色环形条纹层为多种颜色的油溶性有光漆。所述油溶性有光漆的彩色环形条纹分为三层，上下两层的颜色为红色，中间层的颜色为绿色。

所述三维靶标主体的内部为空心的筒状结构、并底部中心位置留有通孔I。所述三维靶标主体的材质采用硬铝。

所述支撑座为凸形体，所述凸形体的凸起部分中心设有通孔II、并通孔II的外侧沿周向设有多个用于固定三维靶标主体的固定连接孔，所述凸形体两侧底座上设有多个用于定位安装支撑座的定位安装孔。所述支撑座的材质采用铸铁。所述支撑座的表面涂黑色漆。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明的三维靶标本体圆柱形状外表面，能够使从水平方向不同角度在视觉系统中的靶标平面投影的垂直中心轴线均与其实际中心轴线的投影重合，保证了靶标的导引精度。

2.本发明在圆柱外表面上涂有具有不同颜色的彩色环形条纹的油溶性有光漆，能实现视觉系统在室外自然环境下对靶标上彩色条纹模板匹配，保证了靶标的识别鲁棒性、稳定性。

3.本发明的支撑座为与所述三维靶标主体同轴不同颜色的凸形体，其上表面通过通孔和螺栓组与所述三维靶标主体连接，下端加工有多个通孔，用于安装固定在视觉导引系统需识别、跟踪的物体上方。支撑座安装使用时可以根据具体的待导引物体的外部结构设计不同的固定位置和方式，方便装卸和维护。

4.本发明具有方便安装、维护，识别鲁棒性、稳定性高，导引精度高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明三维靶标主体与支撑座的装配结构示意图；

图3为本发明中三维靶标主体的结构示意图；

图4为本发明中支撑座的结构示意图。

其中：10为三维靶标主体，11为彩色环形条纹层，12为主体连接孔，13为螺栓，20为支撑座，21为固定连接孔，22为定位安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1-3所示，本发明包括支撑座20和安装在支撑座20上的三维靶标主体10，所述三维靶标主体10的外形为圆柱体。所述三维靶标主体10的圆柱表面上涂有不同颜色的彩色环形条纹层11，所述彩色环形条纹层11为多种颜色的油溶性有光漆，进而形成视觉系统从不同水平角度均可精确识别、跟踪的三维靶标。所述三维靶标主体10的内部为空心的筒状结构，所述三维靶标主体10的材质采用硬铝，减少了重量和材料。为了实现安装固定，在三维靶标主体10的底部中心位置留有通孔I，可以采用冲压或者焊接的方式加工。

所述三维靶标主体10的圆柱形状外表面能够使从水平方向不同角度，在视觉系统中的靶标平面投影的垂直中心轴线均与其实际中心轴线的投影重合，保证了靶标的导引精度。彩色环形条纹的油溶性有光漆能够实现视觉系统在室外自然环境下对靶标上彩色条纹模板匹配，保证了靶标的识别鲁棒性、稳定性。

本实施例中，所述油溶性有光漆的彩色环形条纹分为三层，上下两层颜色为红色，中间层颜色为绿色，油溶性有光漆的三层颜色应较为鲜艳，应具有较佳的漫反射性质，避免室外自然条件下视觉系统观察靶标时产生强烈反光的情况。

如图4所示，所述支撑座20为与三维靶标主体10不同颜色的凸形体，所述凸形体的凸起部分中心设有与三维靶标主体10底部通孔I同轴的通孔II、并通孔II的外侧沿周向设有多个用于固定三维靶标主体10的固定连接孔21，可以采用螺栓组的连接方法。所述凸形体两侧底座上设有多个定位安装孔22，用于将支撑座20安装固定在视觉导引系统需识别、跟踪的物体(如车辆等)上方，可以采用螺栓组的连接方法。所述支撑座20的材质采用铸铁，并表面涂黑色漆。

本发明圆柱体三维靶标能够使从水平方向不同角度在视觉系统中的靶标平面投影的垂直中心轴线均与其实际中心轴线的投影重合。能实现视觉导引系统的精确物体识别和跟踪工作，该三维靶标装卸、维护方便，识别鲁棒性、稳定性高，导引精度高。

Claims (9)

1.一种用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：包括支撑座(20)和安装在支撑座(20)上的三维靶标主体(10)，所述三维靶标主体(10)的外形为圆柱体。

2.按权利要求1所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述三维靶标主体(10)的圆柱表面上涂有彩色环形条纹层(11)。

3.按权利要求2所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述彩色环形条纹层(11)为多种颜色的油溶性有光漆。

4.按权利要求3所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述油溶性有光漆(11)的彩色环形条纹分为三层，上下两层的颜色为红色，中间层的颜色为绿色。

5.按权利要求2所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述三维靶标主体(10)的内部为空心的筒状结构、并底部中心位置留有通孔I。

6.按权利要求1-5任一项所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述三维靶标主体(10)的材质采用硬铝。

7.按权利要求1所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述支撑座(20)为凸形体，所述凸形体的凸起部分中心设有通孔II、并通孔II的外侧沿周向设有多个用于固定三维靶标主体(10)的固定连接孔(21)，所述凸形体两侧底座上设有多个用于定位安装支撑座(20)的定位安装孔(22)。

8.按权利要求7所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述支撑座(20)的材质采用铸铁。

9.按权利要求8所述的用于视觉导引系统的三维靶标，其特征在于：所述支撑座(20)的表面涂黑色漆。