(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 202210757735.3 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 山东大学 地址 266237 山东省青岛市 即墨滨海路72 号 (72)发明人 韩民　李钊　李洪文　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 赵妍 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/80(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 7/292(2017.01) G06T 7/194(2017.01)G06T 7/136(2017.01) G06T 5/50(2006.01) G06T 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于三维成像的自动报靶方法及系统 (57)摘要 本发明涉及图像处理技术领域， 提供了一种 基于三维成像的自动报靶方法及系统， 包括： 获 取多个相机采集的图像， 并对图像进行校正， 得 到矫正后图像； 基于矫正后图像， 判断是否新增 箭支， 若是， 则计算不同相机的矫正后图像之间 的视差图， 并将箭支的视差信息截取出来； 基于 箭支的视差信息， 得到箭支的点云信息， 并拟合 出箭支； 将箭支点云和靶面点云进行融合拼接， 然后根据两者的空间位置关系得到三维空间中 的箭着点， 结合相机的内参， 确定二维图像中的 箭着点的位置， 进行环数判定。 不仅能准确的识 别环数， 而 且解决了箭着点遮挡问题。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115018991 A 2022.09.06 CN 115018991 A 1.一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特 征在于， 包括： 获取多个相机采集的图像， 并对图像进行 校正， 得到矫 正后图像； 基于矫正后图像， 判断是否新增箭支， 若是， 则计算不同相机的矫正后图像之间的视差 图， 并将箭支的视 差信息截取 出来； 基于箭支的视 差信息， 得到箭支的点云信息， 并拟合出箭支； 将箭支点云和靶面点云进行融合拼接， 然后 根据两者的空间位置关系得到三维空间中 的箭着点， 结合相机的内参， 确定二维图像中的箭着点的位置， 进行环数判定 。 2.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 还包括： 将箭 支点云和靶面点云进行融合拼接后， 使用泊松表面重建的方法， 将点云图像转换为立体三 维图像。 3.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 所述校正的具 体步骤为： 根据每个相机的外参， 对每 个相机采集的图像进行极线对齐； 根据每个相机的内参， 将极线对齐后的图像去除畸变。 4.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 所述靶面点云 的获取过程为： 获取多个相机采集的靶面图像， 并对 靶面图像进行 校正， 得到矫 正后靶面图像； 计算不同相机的矫 正后靶面图像之间的视 差图， 得到靶面视 差图； 根据靶面视 差图， 得到靶面的三维点云。 5.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 所述判断是否 新增箭支的方法为： 将若干帧图像的像素值和梯度幅值作为背景模型； 基于背景模型， 判断矫正后图像中是否存在前景， 若存在， 则判定为新增箭支， 且新增 箭支呈现为前 景图像。 6.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 所述箭支的拟 合方法为： 基于箭支的点云信息， 通过最小化 误差方程， 拟合出圆柱的轴线； 确定获取的图像中箭头 两侧边缘的宽度， 拟合出三维空间中圆柱的直径； 根据圆柱的轴线和直径， 进行圆柱拟合， 得到箭支。 7.如权利要求1所述的一种基于三维成像的自动报靶方法， 其特征在于， 所述环数判定 的步骤为： 获取靶面图像的环线； 对于每个环线， 判断与箭着点的中心点的位置关系， 根据位置关系判定环数， 同时， 若 箭着点的中心点在环线外， 则判断是否需要校验， 若需要， 则截取以箭着点的中心 点为中心 的正方形感兴趣区域， 对正方形感兴趣区域进行基于灰度距的亚像素边缘检测， 判断箭着 点与环线是否相连， 若相连， 则箭着点在环线上。 8.一种基于三维成像的自动报靶系统， 其特 征在于， 包括： 校正模块， 其被配置为： 获取多个相机采集的图像， 并对图像进行校正， 得到矫正后图 像；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115018991 A 2视差图计算模块， 其被配置为： 基于矫正后图像， 判断是否新增箭支， 若是， 则计算不同 相机的矫 正后图像之间的视 差图， 并将箭支的视 差信息截取 出来； 箭支拟合模块， 其被配置为： 基于箭支的视差信息， 得到箭支的点云信息， 并拟合出箭 支； 环数判定模块， 其被配置为： 将箭支点云和靶面点云进行融合拼接， 然后根据两者的空 间位置关系得到三 维空间中的箭着点， 结合相机的内参， 确定二 维图像中的箭着点的位置， 进行环数判定 。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑7中任一项所述的一种基于三维成像的自动报靶方法中的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7中任一项 所述的一 种基于三维成像的自动报靶方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115018991 A 3