CN116843744A - 裁片定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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CN116843744A CN202310603424.6A CN202310603424A CN116843744A CN 116843744 A CN116843744 A CN 116843744A CN 202310603424 A CN202310603424 A CN 202310603424A CN 116843744 A CN116843744 A CN 116843744A
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Abstract

本发明公开了一种裁片定位方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，裁片定位方法包括获取相机拍摄的图像；对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合；获取相机的内参和外参；根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。通过裁片定位方法能够实现裁片的自动定位，从而提高服装的自动化生产，以降低服装的生产成本。

Description

裁片定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及高端制造技术领域，特别涉及一种裁片定位方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。
背景技术
在服装生产行业，需要对两块裁片进行拼缝工序。首先操作人员放置底裁片，然后再放置面裁片至底裁片上，最后拼缝两块裁片，其中，在放置过程中，需要对裁片进行定位。但是现有涉及到的裁片定位都是通过操作人员手动定位的，随着人工成本的不断提高，导致服装的生产成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种裁片定位方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，旨在解决现有技术中的服装生产自动化程度低，导致生产成本较高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种裁片定位方法，所述裁片放置于平台的平面上，所述方法包括：
获取相机拍摄的图像；
对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合；
获取相机的内参和外参；
根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。
进一步地，所述根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置包括：
根据所述相机的外参，得到所述裁片在所述相机坐标系下的平面，其中，所述相机坐标系下的平面和所述平台的平面为同一个平面；
根据所述相机的内参，将所述裁片的轮廓投影至归一化像平面上，得到所述归一化像平面上的第一轮廓点集合；
连接所述相机坐标系原点和归一化像平面上的第一轮廓点，得到射线集合；
根据每条所述射线和所述平面的交点，得到所述裁片在所述平面的第二轮廓点集合；
根据所述第二轮廓点集合，得到所述裁片在所述平面上的位置。
进一步地，所述平面上设有第一标识，所述获取所述相机的内参包括：
获取多张不同角度、不同位置的第一标识图像；
以所述第一标识图像的原点、x轴以及y轴为基准建立世界坐标系；
分别对多张所述第一标识图像进行识别，得到对应的角点；
将所述角点的图像坐标和世界坐标系下的三维坐标一一匹配，使用张正友标定法得到相机的内参。
进一步地，所述第一标识为棋盘格。
进一步地，所述平面上设有第二标识，所述获取相机外参包括：
获取所述平面的第二标识图像；
对所述第二标识图像进行识别，得到多个特征点；
将多个所述特征点的图像坐标与其在所述平面坐标系中的三维坐标一一匹配，构造PnP问题；
求解所述PnP问题，得到相机坐标系到所述平面坐标系的变换矩阵，其中，所述变换矩阵为所述相机的外参。
进一步地，所述第二标识为二维码。
本发明提供的另一技术方案为：
一种裁片定位装置，包括：
第一获取模块，用于获取相机拍摄的图像；
提取模块，用于对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合；
第二获取模块，用于获取相机的内参和外参；
得到模块，用于根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在平面上的位置。
本发明提供的又一技术方案为：
一种电子设备，包括处理器和存储器；一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述处理器执行以实现所述的方法。
本发明提供的再一技术方案为：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，其中，在所述程序代码被处理器运行时执行所述的方法。
本发明提供的其他技术方案为：
一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在本申请中，通过获取相机拍摄的图像，并对所述图像进行提取，能够得到所述图像中裁片的轮廓；通过获取相机的内参和外参，并根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，能够得到所述裁片在所述平面上的位置，以实现裁片的自动定位，从而提高服装的自动化生产，以降低服装的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构得到其他的附图。
图1是根据本发明的一个实施例的裁片定位方法的应用环境图；
图2是根据本发明的一个实施例的裁片定位方法的流程图；
图3是根据本发明的一个实施例的获取相机内参步骤的流程图；
图4是根据本发明的一个实施例的第一标识为棋盘格的示意图；
图5是根据本发明的一个实施例的获取相、机外参步骤的流程图；
图6是根据本发明的一个实施例的第二标识为二维码的示意图；
图7是根据本发明的一个实施例的得到裁片位置步骤的流程图；
图8是根据本发明的一个实施例的裁片定位装置的结构框图；
图9是根据本发明的一个实施例的计算机设备的示意图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所得到的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示，在一个实施例中，提供了一种裁片定位方法的应用环境图。所述裁片定位方法可应用于一个或多个终端1中，终端1和相机2信号连接，相机2可以是单目相机，也可以是具备拍摄功能的其它设备。
终端1是一种可以按照事先设定或存储的指令，自动进行参数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于：微处理器、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
终端1可以是任何一种可与用户进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、游戏机、交互式网络电视(Internet Protocol Television，IPTV)、智能式穿戴式设备等。
终端1还可以包括网络设备和/或用户设备。其中，网络设备包括，但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(CloudComputing)的由大量主机或网络服务器构成的云。
终端1所处的网络包括但不限于：互联网、广域网、城域网、局域网、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)等。
如图2所示，在一个实施例中，提供了一种裁片定位方法，裁片定位方法具体包括以下步骤：
S100，获取相机拍摄的图像。
具体地，相机对平台上的裁片进行拍摄，并将拍摄的图像发送给终端，终端接收相机发送的图像。
S200，对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合。
具体地，终端通过分割算法对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓。可以了解，分割算法为现有技术，此处不再赘述。
S300，获取相机的内参和外参。
S400，根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。
如图3所示，在一个实施例中，S300中获取相机的内参具体包括以下步骤：
S301：获取多张不同角度、不同位置的第一标识图像。
如图4所示，在本实施例中，第一标识为棋盘格。
在本实施例中，需要采集多张不同位姿的第一标识图像以对相机内参进行标定。具体的，将平台以随机的姿态摆放在相机视野内的不同位置，每一[位置，姿态]组合拍摄一张图像，共计拍摄20张。
S302：以第一标识图像的原点、x轴以及y轴为基准建立世界坐标系。
在本实施例提供的平面中建立世界坐标系，可以在平面中增加三个圆形特征点a、b、c，通过三个特征点建立世界坐标系，世界坐标系原点为o，x轴正方向为oc，y轴正方向为oa，从而可以在平面上建立世界坐标系。除此之外也可以使用非中心对称的棋盘格，将角点网格的四个顶点中任意一点作为原点，设定x、y轴来建立世界坐标系。
S303：分别对多张所述第一标识图像进行识别，得到对应的角点。
具体地，采用棋盘格角点检测算法分别对多张所述第一标识图像进行识别，得到对应的角点。
在实施例中，第一步，首先通过局部平均自适应二值化方法对第一标识图像做二值化处理以适应光照不均场景。第二步，图像膨胀分离各个黑色方格的衔接点。第三步，检测四边形，计算每个轮廓的凸包多边形，判断是否只有四个顶点，若是则为四边形，再用长宽比、周长和面积等约束去除掉一些干扰四边形。第四步，将每个四边形作为一个单元，对于一个单元可能有四种情况：①无邻近四边形，②有一个邻近四边形，③有两个邻近四边形，④有四个邻近四边形；情况①为干扰四边形，情况②为顶点四边形，情况③为边线处四边形，情况④为内部四边形；将四边形分类之后再根据它们的位置关系约束，即可检测出所有棋盘格角点并排好序。第五步，在第四步确定的棋盘格四边形中检测圆形轮廓，并根据其位置关系约束，确定棋盘格在图像坐标系中的原点、x轴、y轴，最后重新排列第四步所检出的棋盘格角点。
在检测出所有棋盘格角点后，为了提高精度，需要对检出的所有角点做亚像素优化。
S304：将所述角点的图像坐标和世界坐标系下的三维坐标一一匹配，使用张正友标定法得到相机的内参。
在本实施例中，当识别第一标识图像的角点坐标后，可以将角点坐标与建立的世界坐标系的世界坐标一一对应匹配，利用张正友标定法得到相机的内参。
如图5所示，在一个实施例中，S300中获取相机外参具体包括以下步骤：
S311：获取所述平面的第二标识图像。第二标识图像的原点、X轴、Y轴一一对应与所述平面的原点、X轴、Y轴重合。
如图6所示，在本实施例中，第二标识图像为二维码，使用二维码建立坐标系，如图6所示。二维码的三个定位点即为其特征点。
S312：对所述第二标识图像进行识别，得到多个特征点。
在本实施例中，首先使用二维码检测算法检测出二维码的三个定位点作为特征点，而后使用亚像素优化算法提升特征点的精确度。
S313：将多个所述特征点的图像坐标与其在所述平面坐标系中的三维坐标一一匹配，构造PnP问题。
S314：求解所述PnP问题，得到相机坐标系到所述平面坐标系的变换矩阵，其中，所述变换矩阵为所述相机的外参。
在本实施例中，使用EPnP算法求解所述PnP问题。
如图7所示，在一个实施例中，S400具体包括以下步骤：
S401，根据所述相机的外参，得到所述裁片在所述相机坐标系下的平面，其中，所述相机坐标系下的平面和所述平台的平面为同一个平面。
具体地，终端根据相机外参，计算出裁片在相机坐标系下的方程Ax+By+Cz+1=0，其中方程Ax+By+Cz+1=0标识裁片在相机坐标系下的平面。
S402，根据所述相机的内参，将所述裁片的轮廓投影至归一化像平面上，得到所述归一化像平面上的第一轮廓点集合；
具体地，终端根据相机的内参，将裁片的轮廓点首先投影至归一化像平面上，得到归一化像平面上的第一轮廓点集合{pt_norm_1、pt_norm_2 ... ... pt_norm_n}，其中，pt_norm_n表示裁片在归一化像平面上的某个第一轮廓点。
S403，连接所述相机坐标系原点和归一化像平面上的第一轮廓点，得到射线集合。
具体地，终端连接相机坐标系原点和归一化像平面上的第一轮廓点，得到射线集合（ray_1、ray_2 ... ... ray_n），其中，ray_1表示某条射线。
S404，根据每条所述射线和所述平面的交点，得到所述裁片在所述平面的第二轮廓点集合；
具体地，终端根据每条射线（ray_1~ray_n）和平面（Ax+By+Cz+1=0）的交点，得到裁片在平面上的第二轮廓点集合{pt_r_1、pt_r_2 ... ... pt_r_n}，其中，pt_r_n表示裁片在平面上的某个第二轮廓点。
S405，根据所述第二轮廓点集合，得到所述裁片在所述平面上的位置。
其中，第二轮廓点集合{pt_r_1、pt_r_2 ... ... pt_r_n}即可表示裁片在平台上的位置。
如图8所示，在一个实施例中，提供一种裁片定位装置10，该裁片定位装置10具体包括以下内容：第一获取模块11、提取模块12、第二获取模块13以及得到模块14。
第一获取模块11，用于获取相机拍摄的图像。
提取模块12，用于对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合。
第二获取模块13，用于获取相机的内参和外参。
得到模块14，用于根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。
需要说明的，本发明实施例的裁片定位装置的具体实现过程与药品管理方法部分相同，具体可参见方法部分实施例，此处不再赘述。
图9示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的终端。如图9所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现药品管理方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行药品管理方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，本申请提供的裁片定位装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图9所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该裁片定位装置的各个程序模块，比如，图8所示的第一获取模块11、提取模块12、第二获取模块13以及得到模块14。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的药品管理方法中的步骤。
例如，图9所示的计算机设备可以通过第一获取模块11获取相机拍摄的图像。计算机设备可以通过提取模块12对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合。计算机设备可以通过第二获取模块13获取相机的内参和外参。计算机设备可以通过得到模块14根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述药品管理方法的步骤。此处药品管理方法的步骤可以是上述各个实施例的药品管理方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述药品管理方法的步骤。此处药品管理方法的步骤可以是上述各个实施例的药品管理方法中的步骤。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种裁片定位方法，所述裁片放置于平台的平面上，其特征在于，所述方法包括：
获取相机拍摄的图像；
对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合；
获取相机的内参和外参；
根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在所述平面上的位置包括：
根据所述相机的外参，得到所述裁片在所述相机坐标系下的平面，其中，所述相机坐标系下的平面和所述平台的平面为同一个平面；
根据所述相机的内参，将所述裁片的轮廓投影至归一化像平面上，得到所述归一化像平面上的第一轮廓点集合；
连接所述相机坐标系原点和归一化像平面上的第一轮廓点，得到射线集合；
根据每条所述射线和所述平面的交点，得到所述裁片在所述平面的第二轮廓点集合；
根据所述第二轮廓点集合，得到所述裁片在所述平面上的位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述平面上设有第一标识，所述获取所述相机的内参包括：
获取多张不同角度、不同位置的第一标识图像；
以所述第一标识图像的原点、x轴以及y轴为基准建立世界坐标系；
分别对多张所述第一标识图像进行识别，得到对应的角点；
将所述角点的图像坐标和世界坐标系下的三维坐标一一匹配，使用张正友标定法得到相机的内参。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一标识为棋盘格。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述平面上设有第二标识，所述获取相机外参包括：
获取所述平面的第二标识图像；
对所述第二标识图像进行识别，得到多个特征点；
将多个所述特征点的图像坐标与其在所述平面坐标系中的三维坐标一一匹配，构造PnP问题；
求解所述PnP问题，得到相机坐标系到所述平面坐标系的变换矩阵，其中，所述变换矩阵为所述相机的外参。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二标识为二维码。
7.一种裁片定位装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取相机拍摄的图像；
提取模块，用于对所述图像进行提取，得到所述图像中裁片的轮廓，其中，所述轮廓为多个轮廓点的集合；
第二获取模块，用于获取相机的内参和外参；
得到模块，用于根据所述相机的内参、外参以及所述裁片的轮廓，得到所述裁片在平面上的位置。
8.一种电子设备，包括处理器和存储器；其特征在于，一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述处理器执行以实现权利要求1-6中任意一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，其中，在所述程序代码被处理器运行时执行权利要求1-6中任意一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任意一项所述的方法。
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