CN110940312A - 一种结合激光设备的单目相机测距方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结合激光设备的单目相机测距方法及系统，包括以下步骤，安装单目相机和单束激光测距装置；对所述单目相机进行标定获得图像坐标系与相机坐标系之间的转换关系；根据所述转换关系得到图像中某点映射到世界坐标系下相对于相机光轴之间的夹角关系；将所述单目相机与所述激光测距装置进行空间位置标定，获取在世界坐标系下相机坐标系与激光测距装置坐标系之间的平移向量位置关系；利用所述夹角关系和所述平移向量位置关系对目标图像测距。本发明的有益效果：本发明能够使得计算速度具有实时性，且50m范围内测量误差低于1％。
Description
技术领域
本发明涉及视觉测距的技术领域，尤其涉及一种结合激光设备的单目相机测距方法和结合激光设备的单目相机测距系统。
背景技术
近年来目前利用视觉测距方法主要分为两种，一种的单目测距算法，这种算法依赖特定标尺(如目标实际尺寸、相机高度等)去计算目标深度信息，并且精度较差，容易受到外界干扰，鲁棒性差；另一种就是多目测距算法，以双目测距算法为代表，这种算法虽然不依赖特定标尺，但是受硬件限制，测距范围一般在20m范围内，且精度受硬件设备影响，另外由于匹配算法的限制，距离计算无法做到实时性。
但对于单目测距方法进行测试，在20m距离内误差可达5％左右，距离20-50m内误差达10％左右。而对于双目测距方法，当两台相机距离15cm，分辨率为1920*1080时，10m内测量平均误差为3％，10-30m测量平均误差为5％，30-50m测量平均误差为10％，并且计算时间为400ms，远远无法达到实时性。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的一个技术问题是：提出一种结合激光设备的单目相机测距方法，解决单目测距精度差、双目测距速度慢的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种结合激光设备的单目相机测距方法，包括以下步骤，安装单目相机和单束激光测距装置；对所述单目相机进行标定获得图像坐标系与相机坐标系之间的转换关系；根据所述转换关系得到图像中某点映射到世界坐标系下相对于相机光轴之间的夹角关系；将所述单目相机与所述激光测距装置进行空间位置标定，获取在世界坐标系下相机坐标系与激光测距装置坐标系之间的平移向量位置关系；利用所述夹角关系和所述平移向量位置关系对目标图像测距。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：所述测距包括以下步骤，对目标图像中特定目标点进行检测；获取目标点在图像中的实时图像坐标位置；利用所述目标点的图像坐标获取目标点在世界坐标系中与光轴的夹角；将所述夹角输出至所述激光测距装置；根据所述平移向量位置关系，使激光方向进行相应的角度旋转，所述光束准确射到识别出的目标上，获得目标的距离信息。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：所述单束激光测距装置安装至机械平台上，且所述机械平台控制激光设备进行水平方向180°和垂直方向180°范围的旋转调节光束方向，安装位置处激光束与相机尽量紧密相挨，使相机光轴与激光初始方向平行向前。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：所述单目相机的标定包括，使用棋盘格标定板，采集13张不同位姿下的标定板图像；使用标定工具箱，读入采集到的所述标定板图像；对相机进行标定，得到相机内参和畸变系数；
式中u和v为图像坐标系下图像坐标、fx和fy为水平和垂直方向上相机焦距、u0和v0为相机光轴穿过像平面的点、R和T为相机相对于世界坐标系的旋转和平移矩阵；Xw、Yw及Zw是目标在世界坐标系下的坐标值。根据镜头视场角大小与像素宽度相对应，得到像素位置与目标点与光轴之间夹角之间的关系。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：对图像中特定目标点进行检测，得到所述目标点在图像中的准确图像坐标位置包括利用AI目标检测，得到目标点在图像中的区域，计算该区域质心来代表该目标位置。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：所述得到目标点在世界坐标系中与光轴的夹角包括，根据得到的目标质心在图像中的坐标；结合相机标定结果得到质心与光心之间在水平方向和垂直方向的像素差；利用所述夹角关系得到目标质心与相机光心构成的射线与相机光轴之间在水平方向和垂直方向的夹角。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：获取的所述夹角的角度近似为目标质心与激光原点构成的射线与激光原始方向之间在水平方向和垂直方向的夹角。
作为本发明所述的结合激光设备的单目相机测距方法的一种优选方案，其中：将所述夹角的角度输出给所述激光测距仪的机械装置，使激光方向进行相应的角度旋转，使光束准确射到识别出的目标上，获得目标点的距离信息。
本发明解决的另一个技术问题是：提出一种结合激光设备的单目相机测距系统，提高单目测距的误差和实时性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种结合激光设备的单目相机测距系统，包括单目相机、单束激光测距装置、标定模块、转换模块和计算模块；所述单目相机用于采集目标图像；所述单束激光测距装置与所述单目相机结合，输出目标图像的测距数据；所述标定模块用于对所述单目相机的相机标定，和所述单目相机、所述单束激光测距装置的空间标定；所述转换模块用于获取转化关系获取所述夹角关系；所述计算模块用于根据所述夹角关系输出夹角。
本发明的有益效果：本发明能够使得计算速度具有实时性，且50m范围内测量误差低于1％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明第一种实施例所述结合激光设备的单目相机测距方法的整体流程示意图；
图2为本发明第一种实施例所述测距结果与标准比较的效果图；
图3为本发明第二种实施例所述结合激光设备的单目相机测距系统的整体原理结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1的示意，示意为本实施例中提出一种结合激光设备的单目相机测距方法的整体流程示意图，激光测距是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距；双异质砷化镓半导体激光器，用于红外测距；红宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度。
现有单目测距技术多是只利用图像信息结合某个实际中的标尺去计算目标在世界中的位置，这个标尺常常是相机高度、目标实际尺寸，而在实际工程化应用中，这些标尺信息往往无法准确获得，这也就不可避免的造成测量误差；现有双目测距技术受匹配算法的限制，往往需要较久的计算时间，达不到实时测量，并且受相机标定等一系列误差影响，测距精度也不是特别高。
本实施例中将单目相机与激光设备相结合，利用图像在目标检测中分辨率高的优点与激光测距精度高的优点，实现高精度单目测距。
具体包括以下步骤，
S1：安装单目相机和单束激光测距装置；其中单束激光测距装置安装至机械平台上，且机械平台控制激光设备进行水平方向180°和垂直方向180°范围的旋转调节光束方向，安装位置处激光束与相机尽量紧密相挨，使相机光轴与激光初始方向平行向前。
S2：对单目相机进行标定获得图像坐标系与相机坐标系之间的转换关系。
单目相机的标定包括，
使用棋盘格标定板，采集13张不同位姿下的标定板图像；
使用标定工具箱，读入采集到的标定板图像；
对相机进行标定，得到相机内参和畸变系数；
式中u和v为图像坐标系下图像坐标、fx和fy为水平和垂直方向上相机焦距、u0和v0为相机光轴穿过像平面的点、R和T为相机相对于世界坐标系的旋转和平移矩阵；Xw、Yw及Zw是目标在世界坐标系下的坐标值。
根据镜头视场角大小与像素宽度相对应，得到像素位置与目标点与光轴之间夹角之间的关系，其具体过程如下，此处定义镜头视场角为a°*b°，图像分辨率宽度为w*h像素。所以水平方向每个像素近似与光轴之间夹角为(a/w)°，垂直方向每个像素近似与光轴之间夹角为(b/h)°。光心坐标为(u0,v0)，单位为像素。目标质心在图像中的坐标为(u1,v1)，所以目标与光轴之间水平方向夹角为(u1-u0)*(a/w)°,目标与光轴之间垂直方向夹角为(v1-v0)*(b/h)°。
S3：根据转换关系得到图像中某点映射到世界坐标系下相对于相机光轴之间的夹角关系；
S4：将单目相机与激光测距装置进行空间位置标定，获取在世界坐标系下相机坐标系与激光测距装置坐标系之间的平移向量位置关系；需要说明的是，激光设备与摄像机之间存在一些位置关系，因此该位置关系用平移向量描述。激光设备测量到的是目标点相对于激光设备的距离信息，需要将其转换为相对于摄像机的位置关系，用于以后调用。
S5：利用夹角关系和平移向量位置关系对目标图像测距。
本步骤中测距包括以下步骤，
对目标图像中特定目标点进行检测；
获取目标点在图像中的实时图像坐标位置；
利用目标点的图像坐标获取目标点在世界坐标系中与光轴的夹角，得到目标点在世界坐标系中与光轴的夹角包括，根据得到的目标质心在图像中的坐标，结合相机标定结果得到质心与光心之间在水平方向和垂直方向的像素差(光心坐标为(u0,v0)，单位为像素。目标质心在图像中的坐标为(u1,v1)，在水平方向像素差为u1-u0，在垂直方向像素差为v1-v0)，利用夹角关系得到目标质心与相机光心构成的射线与相机光轴之间在水平方向和垂直方向的夹角；
将夹角输出至激光测距装置；
根据平移向量位置关系，使激光方向进行相应的角度旋转，光束准确射到识别出的目标上，获得目标的距离信息。
本步骤中需要说明的是，对图像中特定目标点进行检测，得到目标点在图像中的准确图像坐标位置包括利用AI目标检测，得到目标点在图像中的区域，计算该区域质心来代表该目标位置。
获取的夹角的角度近似为目标质心与激光原点构成的射线与激光原始方向之间在水平方向和垂直方向的夹角。将夹角的角度输出给激光测距仪的机械装置，使激光方向进行相应的角度旋转，使光束准确射到识别出的目标上，获得目标点的距离信息。
为验证本实施例提出方法，将本方法和单目测距、双目测距进行测试精度对比，并且三种方法的测距结果与标准比较，以及对测距速度比较。本实施例进行10组测试，每组为不同的目标距离值，分别用三种方法对目标进行检测，最后的实际测试结果如下表1、表2以及图3的示意。
表1：测距精度结果。
| 目标距离(m) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 |
| 单目测距 | 5.34 | 10.5 | 15.7 | 21.1 | 26.4 | 32.5 | 35.6 | 43.11 | 53.6 | 64.2 |
| 双目测距 | 5.03 | 10.2 | 15.5 | 22.5 | 27.1 | 35.4 | \ | \ | \ | \ |
| 本方法 | 5.02 | 10.07 | 15.09 | 20.12 | 25.22 | 30.24 | 35.08 | 40.13 | 50.26 | 60.54 |
表2：测距速度比较。
| 单目测距 | 10ms |
| 双目测距 | 400ms |
| 本文方法 | 15ms |
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
实施例2
参照图3的示意，为本实施例提出一种结合激光设备的单目相机测距系统额整体原理结构示意图，该系统包括单目相机100、单束激光测距装置200、标定模块300、转换模块400和计算模块500。具体的，单目相机100用于采集目标图像；单束激光测距装置200与单目相机100结合，输出目标图像的测距数据；标定模块300用于对单目相机100的相机标定，和单目相机100、单束激光测距装置200的空间标定；转换模块400用于获取转化关系获取夹角关系；计算模块500用于根据夹角关系输出夹角。
如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：包括以下步骤，
安装单目相机和单束激光测距装置；
对所述单目相机进行标定获得图像坐标系与相机坐标系之间的转换关系；
根据所述转换关系得到图像中某点映射到世界坐标系下相对于相机光轴之间的夹角关系；
将所述单目相机与所述激光测距装置进行空间位置标定，获取在世界坐标系下相机坐标系与激光测距装置坐标系之间的平移向量位置关系；
利用所述夹角关系和所述平移向量位置关系对目标图像测距。
2.如权利要求1所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：所述测距包括以下步骤，
对目标图像中特定目标点进行检测；
获取目标点在图像中的实时图像坐标位置；
利用所述目标点的图像坐标获取目标点在世界坐标系中与光轴的夹角；
将所述夹角输出至所述激光测距装置；
根据所述平移向量位置关系，使激光方向进行相应的角度旋转，所述光束准确射到识别出的目标上，获得目标的距离信息。
3.如权利要求1或2所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：所述单束激光测距装置安装至机械平台上，且所述机械平台控制激光设备进行水平方向180°和垂直方向180°范围的旋转调节光束方向，安装位置处激光束与相机尽量紧密相挨，使相机光轴与激光初始方向平行向前。
4.如权利要求3所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：所述单目相机的标定包括，
使用棋盘格标定板，采集13张不同位姿下的标定板图像；
使用标定工具箱，读入采集到的所述标定板图像；
对相机进行标定，得到相机内参和畸变系数；
式中u和v为图像坐标系下图像坐标、fx和fy为水平和垂直方向上相机焦距、u0和v0为相机光轴穿过像平面的点、R和T为相机相对于世界坐标系的旋转和平移矩阵；Xw、Yw及Zw是目标在世界坐标系下的坐标值。
根据镜头视场角大小与像素宽度相对应，得到像素位置与目标点与光轴之间夹角之间的关系。
5.如权利要求4所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：对图像中特定目标点进行检测，得到所述目标点在图像中的准确图像坐标位置包括利用AI目标检测，得到目标点在图像中的区域，计算该区域质心来代表该目标位置。
6.如权利要求4或5所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：所述得到目标点在世界坐标系中与光轴的夹角包括，
根据得到的目标质心在图像中的坐标；
结合相机标定结果得到质心与光心之间在水平方向和垂直方向的像素差；
利用所述夹角关系得到目标质心与相机光心构成的射线与相机光轴之间在水平方向和垂直方向的夹角。
7.如权利要求6所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：获取的所述夹角的角度近似为目标质心与激光原点构成的射线与激光原始方向之间在水平方向和垂直方向的夹角。
8.如权利要求7所述的结合激光设备的单目相机测距方法，其特征在于：将所述夹角的角度输出给所述激光测距仪的机械装置，使激光方向进行相应的角度旋转，使光束准确射到识别出的目标上，获得目标点的距离信息。
9.一种结合激光设备的单目相机测距系统，其特征在于：包括单目相机(100)、单束激光测距装置(200)、标定模块(300)、转换模块(400)和计算模块(500)；
所述单目相机(100)用于采集目标图像；
所述单束激光测距装置(200)与所述单目相机(100)结合，输出目标图像的测距数据；
所述标定模块(300)用于对所述单目相机(100)的相机标定，和所述单目相机(100)、所述单束激光测距装置(200)的空间标定；
所述转换模块(400)用于获取转化关系获取所述夹角关系；
所述计算模块(500)用于根据所述夹角关系输出夹角。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998772A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-27 | 浙江大学 | 一种基于激光与单目视觉融合的像素级目标定位方法 |
| CN112572214A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 | 一种基于倒车影像的自动充电系统及方法 |
| CN112799050A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 济南和普威视光电技术有限公司 | 一种基于光电跟踪的低空慢小目标监测方法及系统 |
| CN113050113A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113137941A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-20 | 荣旗工业科技(苏州)股份有限公司 | 一种基于点激光测试产品平面度方法 |
| CN113310722A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 中南大学 | 一种对粉料进行网格分区自动随机取样的设备和方法 |
| CN116953680A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-27 | 成都中轨轨道设备有限公司 | 一种基于图像的目标物实时测距方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121714A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Kobe Steel Ltd | 距離の非接触測定方法 |
| CN104280740A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-14 | 三峡大学 | 一种基于摄像机与激光测距传感器联合定位爆破孔的装置及定位方法 |
| CN105387860A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-09 | 西北工业大学 | 结合单目视觉与激光测距的无人机自主着陆导引方法 |
-
2019
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121714A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Kobe Steel Ltd | 距離の非接触測定方法 |
| CN104280740A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-14 | 三峡大学 | 一种基于摄像机与激光测距传感器联合定位爆破孔的装置及定位方法 |
| CN105387860A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-09 | 西北工业大学 | 结合单目视觉与激光测距的无人机自主着陆导引方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998772A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-27 | 浙江大学 | 一种基于激光与单目视觉融合的像素级目标定位方法 |
| CN111998772B (zh) * | 2020-08-05 | 2021-11-16 | 浙江大学 | 一种基于激光与单目视觉融合的像素级目标定位方法 |
| CN112572214A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 | 一种基于倒车影像的自动充电系统及方法 |
| CN112799050A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 济南和普威视光电技术有限公司 | 一种基于光电跟踪的低空慢小目标监测方法及系统 |
| CN112799050B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-12-06 | 济南和普威视光电技术有限公司 | 一种基于光电跟踪的低空慢小目标监测方法及系统 |
| CN113050113A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113050113B (zh) * | 2021-03-10 | 2023-08-01 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113137941A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-20 | 荣旗工业科技(苏州)股份有限公司 | 一种基于点激光测试产品平面度方法 |
| CN113310722A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 中南大学 | 一种对粉料进行网格分区自动随机取样的设备和方法 |
| CN116953680A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-27 | 成都中轨轨道设备有限公司 | 一种基于图像的目标物实时测距方法及系统 |
| CN116953680B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-24 | 成都中轨轨道设备有限公司 | 一种基于图像的目标物实时测距方法及系统 |
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