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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种基于几何特征相似度的多边形目标视觉检测对准方法，包括目标轮廓直线检测、目标多边形轮廓提取和目标中心位姿对准过程。首先，通过图像预处理获得边缘点集合，利用改进RLD直线检测算法检测可能包含的直线，并通过最小二乘法拟合直线模型，得到初始直线集合。其次，基于几何特征相似度方法精简和拼接直线，提取目标多边形轮廓。再次，利用旋转卡尺法提取目标多边形轮廓的最小外接矩形，计算对准装置与多边形目标之间的相对位姿偏差，设计位姿反馈控制器消除相对位姿偏差，实现对准装置与多边形目标的对准控制。

主权项：1.一种基于几何特征相似度的多边形目标视觉检测对准方法，其特征在于包括目标轮廓直线检测、目标多边形轮廓提取与目标位姿检测对准过程；所述目标轮廓直线检测过程包括以下步骤：步骤1：目标图像预处理：针对深度相机获取的目标图像进行图像预处理，包括中值滤波、Canny算子边缘检测与图像膨胀多个图像预处理步骤，获得目标图像中边缘点集合；步骤2：目标图像直线检测：针对图像预处理后的边缘点集合，采用改进RLD直线检测算法检测目标图像中可能包含的直线，获取每条直线的直线内点集合；步骤3：目标图像直线拟合：针对每个直线内点集合，利用最小二乘法进行直线拟合，获得初始直线集合，包括每条初始直线的斜率、截距参数与起点、终点坐标几何属性；所述目标多边形轮廓提取过程包括以下步骤：步骤4：目标轮廓直线精简与拼接：针对初始直线集合中直线冗余与断裂问题，提出一种基于空间线特征相似度的直线精简与拼接方法，通过二维直线斜率相似度分类、三维直线异面判断、三维直线共线判断、三维共线直线拼接、三维直线边长筛选多个步骤去除冗余直线，拼接断裂直线，删除边长不合理直线，获得精简直线集合组；步骤5：轮廓直线闭合与多边形提取：针对上述精简直线集合组，提出一种基于几何特征相似度的多边形轮廓提取方法，通过直线线端连接判断、多边形轮廓闭合筛选与多边形轮廓周长筛选多个步骤，提取目标多边形轮廓；所述目标位姿检测对准过程包括以下步骤：步骤6：目标最小外接矩形提取：针对目标多边形轮廓，利用旋转卡尺法拟合目标多边形轮廓的最小外接矩形，并以最小外接矩形的图像中心坐标xc,yc为目标中心；步骤7：多边形目标位姿偏差计算：针对多边形目标的最小外接矩形，提出一种多边形目标位姿偏差计算方法，通过多边形目标空间平面创建、目标中心空间位置偏差解算、多边形目标姿态角偏差解算多个步骤，计算对准装置与多边形目标之间的相对位姿偏差；步骤8：多边形目标位姿对准控制：针对对准装置与多边形目标之间的相对位姿偏差，设计位姿反馈控制器，生成消除相对位姿偏差的对准装置速度控制量。

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权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 基于几何特征相似度的多边形目标视觉检测对准方法