(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210593540.X (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 中国科学院重庆绿 色智能技 术研究 院 地址 400714 重庆市北碚区方正大道 266号 申请人 重庆大学 (72)发明人 李春媛　石明全　 (74)专利代理 机构 北京同恒源知识产权代理有 限公司 1 1275 专利代理师 廖曦 (51)Int.Cl. G06V 10/24(2022.01) G06V 10/22(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/30(2022.01)G06V 10/34(2022.01) G06V 10/56(2022.01) (54)发明名称 基于固定尺寸标志物的图像处理及颜色检 测方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于固定尺寸标志物的图 像处理及颜色检测方法， 属于图像处理领域。 利 用工件和标志物的颜色的区别对工件进行检测， 得到工件对应的形态、 坐标信息及工件间间距， 从而提高检测精度的方法。 能够在未知传感器参 数的条件下， 对图像进行畸变还原处理， 解决提 高图像信息的精度。 权利要求书4页 说明书8页 附图3页 CN 114998571 A 2022.09.02 CN 114998571 A 1.基于固定尺寸标志物的图像处理及颜色检测方法， 其特征在于： 该方法包括以下步 骤： S1： 找出图像上若干坐标点及其在正常图像上应该的坐标位置信息； 考虑根据边缘检 测获取图像的边 缘点坐标； 获取图像的边 缘点坐标包含对标志物的边缘检测， 及其 边缘点坐标的获取； 利用边缘点获取方法获取 所述标志 物上的三个拐角点A,B,C坐标； S2： 根据平行四边形 各边关系得到对应的平行四边形第四点D； 根据这四个角点坐标得到理想的转换后的矩形四角坐标， 形成校正后图像的边缘坐标 点， 得到理想的矫 正后的矩形框的轮廓； 畸变校正是一种映射， 将畸变的像素投影到校正的像素位置上； 图像畸变校正的目的 是通过已获得 的畸变后图像， 找到对应点的像素关系， 将畸变后的位置的像素值赋给原位 置， 还原得到没有畸变的图像； 根据特征点的畸变关系， 通过畸变模型推导其映射关系； 在 图像上， 选择特征点的像素坐标位置， 以这正常图像的坐标位置去求在畸变图像中的坐标 位置， 取出对应的像素值， 再利用插值处 理的方法， 对图像进行还原处 理； 真实图像imgR与畸变图像imgD之间的关系为： imgR(U,V)＝ imgD(Ud,Vd) 采用四点定位法对所述畸变图像的位置和轮廓进行定位； 仿射变换 是二维坐标(x,y)到二维坐标(u,v)的线性变换， 其数 学表达式形式如下： 对应的齐次坐标矩阵表示形式为： 仿射变换保持二维图形的平直性和平行性； 其中， 平直性为直线经仿射变换后依然为 直线， 平行性为直线之间的相对位置关系保持不变， 平行线 经仿射变换后依然为平行线， 且 直线上点的位置顺序不会发生变化； S3： 根据变换前后的两组坐标值， 计算矩形的横 纵比， 然后求得相对应的坐标点映射关 系即图像仿射变换矩阵， 利用图像插值的方法对畸变图像校正； 二维图像的仿射变换矩阵为： S4： 利用仿射变换矩阵对原图像进行校正处理， 还原其理想的横纵比， 得到矫正后的图 像。 2.根据权利要求1所述的基于固定尺寸标志物的图像处理及颜色检测方法， 其特征在 于： 所述S4后还 包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114998571 A 2S5： 利用工件边缘提取方法获取所述标志物上的三个拐角点A,B,C坐标， 计算得到坐标 间的标准距离|AB|,|AC|； S6： 将图像上的距离值和实际标志物的距离值进行比较， 计算得到图像和物理距离的 比例值； 图像上间距转换为国际单位中的值dtsj关系为： S7： 对工件进行检测， 检测是利用工件本身的颜色和背景板颜色的区别进行检测， 根据 得到其颜色对应的H,S,V值； S8： 利用工件H,S,V值对工件进行检测， 获取到目标工件中心坐标位置； S9： 根据工件间坐标能够得到其间距值； 再根据图像和物 理距离的比例值dtsj得到工件 间实际距离 。 3.根据权利要求1所述的基于固定尺寸标志物的图像处理及颜色检测方法， 其特征在 于： 所述畸变校正为： 利用这四个定点A,B,C,D构建图像仿射变换， 实现完整图像的矫正； 矫 正过程为将平行四边形转换为矩形的过程， 得到矫正后对应的矩形四个角点坐标A ’,B’, C’,D’； 根据矫正前后角点 坐标得到其转换关系 二维图像的仿射变换矩阵为： 再利用仿射变换矩阵对图像进行矫 正； 再在转换后的图像上， 获取标志物上固定尺寸长度的两端坐标值A,B和A,C间的距离值 |AB|,|AC|； 图像已经变为与标志物平行的角度图像， 不再对图像进行旋转处理； 只进行缩 放处理； 获取工件的H,S,V范围， 以便根据颜色范围获取工件轮廓； 根据工件轮廓范围获取工件中心点并在处理后图像上进行最小矩形框选， 得到工件范 围和中心点 坐标位置； 根据图像上|AB|,|AC|的距离和实际固定尺寸长度间的距离AB， AC比例图像和实际距 离的比例值dtsj； 根据工件中心点 位置得到 工件在图像上间距dtgj； 根据图像和实际距离的比例值dtsj和图像间距计算获得工件实际间距dgj 其中针对图像的预选 框进行图像边 缘检测， 获取判断对应工件信息； 其中边缘检测利用Can ny边缘检测算法进行， 包 含： 对图像进行 灰度化；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114998571 A 3