(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 202211299501.5 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 常州铭赛机 器人科技股份有限公司 地址 213100 江苏省常州市武进区常武中 路18号常州科教城铭赛科技大厦 (72)发明人 冀伟　宫海坤　陈辉　查进　马腾　 张文晔　焦状武　 (74)专利代理 机构 常州至善至诚专利代理事务 所(普通合伙) 32409 专利代理师 朱丽莎 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06T 3/40(2006.01)G06K 19/06(2006.01) G06F 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于图像拼接的大尺寸 目标测量方法， 包括以下步骤： 第1步骤、 制作专 用标定板： 该标定板为加入二维码信息的 ChArUco标定板， 该二维码信息利用视觉开源库 OpenCV进行生成与解析； 第2步骤、 计算相机的像 素当量； 第3步骤、 设定拍照位置： 根据待测目标 在大尺寸工件 上的位置设定相机的拍照位置； 第 4步骤、 将每张图像的图像中心坐标标定至标定 板物理坐标系下； 第5步骤、 分别在设定位置处拍 摄大尺寸工件 上的待测目标， 并计算待测目标在 标定板物理坐标系下的物理坐标； 第6步骤、 根据 得到的物理坐标计算待测目标的距离。 该方法不 需要将工件整体成像， 只需较小的视野成像， 同 时进行拼接 完成尺寸的测量。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115375681 A 2022.11.22 CN 115375681 A 1.一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 第1步骤、 制作专用标定板： 该标定板为加入二维码信息的ChArUco标定板， 该二维码信 息利用视 觉开源库OpenCV进行生成与解析； 第2步骤、 计算相机的像素当量； 第3步骤、 设定拍照位置： 根据待测目标在大尺寸工件上的位置设定相机的拍照位置； 第4步骤、 分别在不同拍照位置拍照， 得到多张图像， 将每张图像的图像中心坐标标定 至标定板物理坐标系下； 第5步骤、 分别在 设定位置处拍摄大尺寸工件上的待测目标， 并计算待测目标在标定板 物理坐标系下的物理坐标， 具体 计算过程是： 第5.1.1步骤、 首 先， 计算相机像素当量标定所 得图像像素尺寸的一半； 第5.1.2步骤、 然后， 在第5.1.1步骤的基础上加上在待测目标中所有二维码的像素坐 标平均值， 求和； 第5.1.3步骤、 接着， 将求和后的数值乘以相机像素当量， 求积； 第5.1.4步骤、 最后， 将求积后的数值再加上待测目标中心在标定板坐标系下的物理坐 标， 求和； 第6步骤、 根据得到的物理坐标计算待测目标的距离 。 2.根据权利要求1所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在所 述第1步骤中， 标定 板的总尺寸大于待测量工件的尺寸。 3.根据权利要求1所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在选 型小视野的成像视 觉硬件时， 需要保证在相机成像中最少包 含四个二维码信息 。 4.根据权利要求1所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在所 述第1步骤中， 每 个二维码方框与相邻二维码方框的实际物理加工距离均相等。 5.根据权利要求1所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在所 述第1步骤中， 每 个二维码的解析信息为以左上角二维码为原点的物理坐标。 6.根据权利要求1所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 所述 第4步骤， 具体包括以下步骤： 第4.1步骤、 对相机进行像素当量的标定， 得到图像的像素尺寸， 并且利用测量仪器测 量出标定板的实际物理距离， 相 机对标定板拍照成像， 对图像中的任意一个二维码方框进 行拟合， 得到对应二维码方框 长度方向上的像素间距和宽度方向上的像素间距； 第4.2步骤、 分别在两个拍照位置处拍摄标定板， 得到两张标定板局部图片， 每张标定 板局部图片中均包含有若干二维码， 通过视觉开源库OpenCV中 的函数detectMarkers()自 动定位得到每 个二维码的像素中心坐标， 同时解析 出该二维码的实际物理坐标信息 。 7.根据权利要求6所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在所 述第4.2步骤中， 具体步骤如下： 第4.2.1步骤、 设定在位置A和位置B这两个拍照位置处拍摄标定板， 在位置A处拍 摄标 定板对应得到第一张标定板局部图片， 在位置B处拍摄标定板对应得到第二张标定板局部 图片， 第一张标定板局部图片 中包含有若干二维码， 第二张标定板局部图片 中包含有若干 二维码； 第4.2.2步骤、 通过视觉开源库OpenCV中的函数detectMarkers()自动定位得到第一张权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115375681 A 2标定板局部图片中每个二维码的像素中心坐标； 同时， 通过视觉开源库OpenCV中的函数 detectMarkers()自动定位得到第二张标定 板局部图片中每 个二维码的像素中心坐标； 第4.2.3步骤、 计算在A位置拍照图像中所有二维码的X像素坐标平均值、 在A位置拍照 图像中所有二维码的Y像素坐标平均值、 在B位置拍照图像中所有二维码的X像素坐标平均 值以及在B位置拍照图像中所有二维码的Y像素坐标平均值； 第4.2.4步骤、 对位置A 成像的n个二维码和位置B成像的n个二维码内容进行解析， 其中 n是大于等于4的正整 数， 得到位置A处二 维码的解析物理坐标信息和位置B处二 维码的解析 物理坐标信息； 第4.2.5步骤、 计算位置A的X方向物理坐标平均值、 位置A的Y方向物理坐标平均值、 位 置B的X方向物理坐标平均值以及位置B的Y方向物理坐标平均值。 8.根据权利要求7所述的一种基于图像拼接的大尺寸目标测量方法， 其特征在于： 在所 述第5步骤中， 计算位置A图像中心在标定板坐标系 下的物理坐标和位置B图像中心在标定 板坐标系下的物理坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115375681 A 3