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专利号: 2021104327205
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于坐标变换的区域面积计算方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:记原始图像为F1,设图像F1的世界坐标系建立在z=0平面上,根据式(1)进行计算,得到简化后的关系式,如式(2)所示;

其中,t为一个不为0的比例因子,m为图像像素点(u,v)的齐次坐标形式,M为z=0的世界坐标(x,y)的齐次坐标形式,P为相机内参矩阵,{p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9}是矩阵P中的元素,t×m=P×M为图像坐标、实际坐标与相机参数的转换关系式;

步骤2:在原始图像F1中,选取4个测量参照点并记为A、B、C和D,选择其中任意一点作为原点(0,0)并建立平面坐标系,然后可获取在该坐标系下的四个参照点的实际坐标并记为A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)和D(X4,Y4),同时获取这四个参照点对应的图像像素点的坐标并记为A(U1,V1)、B(U2,V2)、C(U3,V3)和D(U4,V4),将(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)、(U1,V1)、(U2,V2)、(U3,V3)和(U4,V4)代入式(2),并令p9=1,得到如式(3)所示的8元一次线性方程;

步骤3:利用克莱姆公式对式(3)进行求解,得到相机内参矩阵P,将P代入式(1),消去比例因子t,得到如式(4)所示的图像坐标和实际坐标的关系式;

其中,(u,v)是图像中的像素点坐标,(x,y)是世界坐标中z=0的实际坐标,{p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9}是已解矩阵P中的元素;

步骤4:将原始图像F1读入至训练好的语义分割模型,得到轮廓概率图并进行二值化,对二值化后的图像进行轮廓检测,提取最外围轮廓的像素点坐标并构成如式(5)所示的集合T,输出轮廓预测图并记为F2;

T={(ui,vi)|i=1,2,…,n}                             (5)其中,(ui,vi)表示最外围轮廓中第i个像素点的坐标,n表示最外围轮廓的像素点个数;

步骤5:遍历集合T中的像素点并将像素点坐标代入式(4),得到图像F2外围轮廓的像素点对应的实际坐标集合,记为TN,如式(6)所示;

TN={(xi,yi)|i=1,2,…,n}                                  (6)其中,(xi,yi)表示最外围轮廓中第i个像素点对应的实际坐标,n表示对应像素点的个数;

步骤6:根据式(7)求取最外围轮廓的中心点坐标(x0,y0);

步骤7:根据式(8)求得最外围轮廓的区域面积S;

其中,(xi,yi)∈TN,(xi+1,yi+1)∈TN。