用于確定多視點(diǎn)對齊的成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于確定多視點(diǎn)對齊的成像系統(tǒng)，其中提供了一種可以與成像系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。所述方法可以包括從配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收第一圖像。所述方法可以進(jìn)一步包括從配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收第二圖像。所述方法還可以包括在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。所述方法可以進(jìn)一步包括將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
【專利說明】用于確定多視點(diǎn)對齊的成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及多視點(diǎn)對齊應(yīng)用，且更具體地涉及一種用于將全局約束應(yīng)用于多視點(diǎn)對齊問題的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一些機(jī)器視覺系統(tǒng)可以包括對齊軟件，其可以簡化各種制造工藝的工件對齊。在多視點(diǎn)對齊應(yīng)用中，每個(gè)視點(diǎn)可以通過利用子模型或全局模型的一部分來促進(jìn)對齊。對齊的正確性高度依賴于每個(gè)子模型的正確發(fā)現(xiàn)。然而，子模型本身(例如，其形狀)的區(qū)別不足以確保自獨(dú)立視點(diǎn)的可靠發(fā)現(xiàn)。例如，與子模型具有相似外觀的擾亂對象可能存在于獨(dú)立視點(diǎn)中，從而使傳統(tǒng)視覺工具很難從視點(diǎn)發(fā)現(xiàn)正確的子模型。
[0003]一些現(xiàn)有方法被配置為提出具有多個(gè)視點(diǎn)的應(yīng)用。其中一部分可以從每個(gè)圖像發(fā)現(xiàn)子模型(例如，直線)，而無需應(yīng)用全局約束。相反，這些方法可以完全基于局部啟發(fā)(比如邊緣對比度、相對于圖像的邊緣位置等)來選擇子模型。當(dāng)擾亂特征存在于圖像中時(shí)，這些方法可以易于不能發(fā)現(xiàn)子模型。
[0004]應(yīng)用局部約束的另一種方式是將所有圖像“拼接”在一起。拼接一般是指可以用于生成更大圖像的處理，該圖像包括作為子圖像的多個(gè)視點(diǎn)。所拼接的圖像在未被任何視點(diǎn)覆蓋的區(qū)域中可以具有大面積的無效像素。單視點(diǎn)對齊工具然后可以應(yīng)用于拼接圖像以實(shí)現(xiàn)對齊。當(dāng)多個(gè)視點(diǎn)足夠靠近時(shí)這是可行的，但當(dāng)視點(diǎn)彼此極其遠(yuǎn)離設(shè)置時(shí)這是很棘手的。拼接來自稀疏放置的視點(diǎn)的圖像可以導(dǎo)致單視點(diǎn)對齊工具的圖像尺寸非常大或者參數(shù)化不切實(shí)際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一種實(shí)施方式中，提供了一種可以與成像系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法。所述方法可以包括從第一裝置接收第一圖像，所述第一裝置被配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像。所述方法可以進(jìn)一步包括從第二裝置接收第二圖像，所述第二裝置被配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像。所述方法還可以包括在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。所述方法可以進(jìn)一步包括將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0006]可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，成像裝置可以包括多個(gè)成像裝置。所述方法還可以包括將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)全局約束可以包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以至少部分用于生成量化得分以在應(yīng)用全局嵌入的霍夫變換時(shí)使用。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以包括特定線段的長度、對比度和平直度中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系可以包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
[0007]在另一種實(shí)施方式中，提供了一種駐留于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以具有其上存儲(chǔ)的多個(gè)指令，所述多個(gè)指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使處理器執(zhí)行操作。操作可以包括從配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收第一圖像。操作可以進(jìn)一步包括從配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收第二圖像。操作還可以包括在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。操作可以進(jìn)一步包括將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0008]可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，成像裝置可以包括多個(gè)成像裝置。操作還可以包括將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)全局約束可以包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以至少部分用于生成量化得分以用在應(yīng)用全局嵌入的霍夫變換中。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以包括特定線段的長度、對比度和平直度中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系可以包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
[0009]在另一種實(shí)施方式中，提供了一種具有一個(gè)或多個(gè)處理器的成像系統(tǒng)。一個(gè)或多個(gè)處理器可以被配置為從配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收第一圖像，一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步被配置為從配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收第二圖像，一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步被配置為在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系，一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步配置為將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0010]可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，成像裝置可以包括多個(gè)成像裝置。一個(gè)或多個(gè)處理器可以被配置為將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)全局約束可以包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以至少部分用于生成量化得分以用在應(yīng)用全局嵌入的霍夫變換中。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以包括特定線段的長度、對比度和平直度中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系可以包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
[0011]在另一種實(shí)施方式中，提供了一種可以與成像系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法。所述方法可以包括從配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收第一圖像。所述方法可以進(jìn)一步包括從配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收第二圖像。所述方法還可以包括在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。所述方法可以進(jìn)一步包括將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0012]附圖及以下說明中將陳述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。其他特征和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)本說明、附圖、及權(quán)利要求而變得一目了然。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是耦接至分布式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的成像過程的圖解視圖；
[0014]圖2是與圖1的成像過程的實(shí)施例對應(yīng)的系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖3是描述圖1的成像過程的實(shí)施例的流程圖；[0016]圖4是描述圖1的成像過程的實(shí)施例的示意圖；
[0017]圖5是描述圖1的成像過程的另一實(shí)施例的示意圖。
[0018]各個(gè)附圖中的類似參考編號可以指示類似元件。
【具體實(shí)施方式】
[0019]系統(tǒng)概述
[0020]參照圖1，示出了可以駐留在計(jì)算機(jī)12上且可以由計(jì)算機(jī)12執(zhí)行的成像過程10，該計(jì)算機(jī)12可以與網(wǎng)絡(luò)14 (例如，因特網(wǎng)或局域網(wǎng))連接。計(jì)算機(jī)12的實(shí)例可以包括但不限于單個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)、一系列服務(wù)器計(jì)算機(jī)、單個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)、一系列個(gè)人計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)或計(jì)算云。計(jì)算機(jī)12的各個(gè)組件可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)，其實(shí)例可以包括但不限于！Microsoft Windows Servertm、Novell Netware'Redhat Linuxtm、Unix或自定義操作系統(tǒng)等。
[0021]成像過程10的可以存儲(chǔ)在與計(jì)算機(jī)12耦接的存儲(chǔ)裝置16上的指令集和子例程可以由計(jì)算機(jī)12內(nèi)包括的一個(gè)或多個(gè)處理器(未示出)以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器架構(gòu)(未示出)執(zhí)行。應(yīng)注意的是，一個(gè)或多個(gè)處理器可以被配置為同時(shí)處理各個(gè)操作(例如，當(dāng)發(fā)生提取或分割圖像時(shí)，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的一樣)。存儲(chǔ)裝置16可以包括但不限于:硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)驅(qū)動(dòng)器、RAID陣列、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)以及只讀存儲(chǔ)器(ROM)。
[0022]網(wǎng)絡(luò)14可以與一個(gè)或多個(gè)次級網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)18)連接，其實(shí)例可以包括但不限于:局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等。
[0023]成像過程10可以經(jīng)由客戶端應(yīng)用程序22、24、26、28訪問?？蛻舳藨?yīng)用程序22、
24、26、28的實(shí)例可以包括但不限于標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器、定制的Web瀏覽器、或自定義應(yīng)用程序?？蛻舳藨?yīng)用程序22、24、26、28的可以(分別)存儲(chǔ)在(分別)與客戶端電子裝置38、40、42、44耦接的存儲(chǔ)裝置30、32、34、36上的指令集和子例程可以(分別)由結(jié)合在客戶端電子裝置38、40、42、44中的一個(gè)或多個(gè)處理器(未示出)以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器架構(gòu)(未示出)執(zhí)行。
[0024]存儲(chǔ)裝置30、32、34、36可以包括但不限于:硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)驅(qū)動(dòng)器、RAID陣列、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、以及只讀存儲(chǔ)器(ROM)。客戶端電子裝置38、40、42、44的實(shí)例可以包括但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)38、膝上型計(jì)算機(jī)40、智能手機(jī)42、筆記本式計(jì)算機(jī)44、服務(wù)器(未示出)、數(shù)據(jù)功能蜂窩手機(jī)(未示出)以及專用的網(wǎng)絡(luò)裝置(未示出)。
[0025]客戶端應(yīng)用程序22、24、26、28中的一個(gè)或多個(gè)可以被配置為實(shí)現(xiàn)成像過程10的一些或全部功能。相應(yīng)地，成像過程10可以是純粹的服務(wù)器側(cè)應(yīng)用程序、純粹的客戶端側(cè)應(yīng)用程序、或由一個(gè)或多個(gè)客戶端應(yīng)用程序22、24、26、28以及成像過程10協(xié)作執(zhí)行的混合服務(wù)器側(cè)/客戶端側(cè)應(yīng)用程序。
[0026]用戶46、48、50、52可以直接通過網(wǎng)絡(luò)14或通過次級網(wǎng)絡(luò)18來訪問計(jì)算機(jī)12和成像過程(imaging process) IO0進(jìn)一步地,計(jì)算機(jī)12可以通過次級網(wǎng)絡(luò)18與網(wǎng)絡(luò)14連接，如用假想連接線54所示。
[0027]各個(gè)客戶端電子裝置可以直接或間接與網(wǎng)絡(luò)14 (或網(wǎng)絡(luò)18)耦接。例如，示出了個(gè)人計(jì)算機(jī)38經(jīng)由硬線網(wǎng)絡(luò)連接直接與網(wǎng)絡(luò)14耦接。進(jìn)一步地，示出了筆記本式計(jì)算機(jī)44經(jīng)由硬線網(wǎng)絡(luò)連接直接與網(wǎng)絡(luò)18耦接。示出了膝上型計(jì)算機(jī)40經(jīng)由膝上型計(jì)算機(jī)40和無線接入點(diǎn)(即，WAP)之間建立的無線通信信道56與網(wǎng)絡(luò)14無線耦接，示出了該WAP58直接與網(wǎng)絡(luò)14耦接。WAP58例如可以是IEEE802.1la,802.1lb,802.llg、W1-Fi和/或能夠在膝上型計(jì)算機(jī)40和WAP58之間建立無線通信信道56的藍(lán)牙裝置。示出了智能手機(jī)42經(jīng)由智能手機(jī)42與蜂窩網(wǎng)絡(luò)/橋接器62之間建立的無線通信信道60與網(wǎng)絡(luò)14無線耦接，該蜂窩網(wǎng)絡(luò)/橋接器62直接與網(wǎng)絡(luò)14耦接。
[0028]如本領(lǐng)域所已知的，所有IEEE802.1lx規(guī)范都可以使用以太網(wǎng)協(xié)議和帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問(即，CSMA/CA)來路徑共享。各個(gè)802.1lx規(guī)范可以使用相移鍵控(即，PSK)調(diào)制或互補(bǔ)碼鍵控(B卩，CCK)調(diào)制等。如本領(lǐng)域所已知的，藍(lán)牙是允許例如移動(dòng)手機(jī)、計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)利用短距離無線連接互連的電信行業(yè)規(guī)范。
[0029]客戶端電子裝置38、40、42、44可以各自執(zhí)行操作系統(tǒng)，其實(shí)例可以包括但不限于Apple iOStm> Microsoft ffindowstm> Androidtm> Redhat Linuxtm、或自定義操作系統(tǒng)。
[0030]現(xiàn)在參照圖2，提供了描述配置為與成像過程10 —起使用的機(jī)器視覺系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例。應(yīng)注意的是，在替代實(shí)施例中，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以采用各種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式。如下面進(jìn)一步詳述，本文描述的成像過程10的實(shí)施例一般可以用來自動(dòng)調(diào)整與給定字符串相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)字符的分割參數(shù)。本文描述的成像過程可以在檢查處理期間的任何合適時(shí)間使用。例如，在一些實(shí)施例中，成像過程的方面可以發(fā)生在激活或運(yùn)行時(shí)對象圖像相對于對象的模型或訓(xùn)練對象的全局定位/注冊之后，且發(fā)生在檢查運(yùn)行時(shí)對象或特征之前、其間或之后。
[0031]在一些實(shí)施例中，機(jī)器視覺系統(tǒng)100可以包括成像裝置110，該成像裝置110可以是包括能夠運(yùn)行機(jī)器視覺應(yīng)用程序112的機(jī)載處理器(未示出)和存儲(chǔ)器(未示出)的照相機(jī)。合適的接口、警報(bào)及信號可以安裝在照相機(jī)成像裝置110中和/或與照相機(jī)成像裝置110連接，使得能夠響應(yīng)于在檢查下面的對象120期間檢測到的感測故障。在該實(shí)施例中，示出了包含多個(gè)對象(120)的傳送裝置122。在檢查過程期間，這些對象還可以在成像裝置110的預(yù)定視野(FOV)內(nèi)傳遞。如此，成像裝置110可以獲取每個(gè)觀測對象120的至少一個(gè)圖像。
[0032]在一些實(shí)施例中，傳統(tǒng)的微型計(jì)算機(jī)130可以是任何合適的計(jì)算裝置，比如圖1所示的計(jì)算機(jī)12。計(jì)算機(jī)130可以包括圖形用戶界面組件，比如鼠標(biāo)132、鍵盤134和顯示器136。在替代實(shí)施例中，還可以采用其他類型的接口，比如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。在一些實(shí)施例中，成像裝置110可以全部時(shí)間與計(jì)算機(jī)130連接，尤其是計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理功能時(shí)。另外地和/或可替代地，成像裝置比如Insight?產(chǎn)品系列的成像裝置中的處理器可以允許
獨(dú)立操作與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)自由互連的裝置。在該實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)130可以與用于裝置設(shè)置、測試和運(yùn)行操作時(shí)分析的成像裝置110連接和/或通信。
[0033]在一些實(shí)施例中，與模型或訓(xùn)練圖像140有關(guān)的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)于與計(jì)算機(jī)130連接的磁盤存儲(chǔ)器142中，且可以存儲(chǔ)在成像裝置110的機(jī)載存儲(chǔ)器中。該數(shù)據(jù)可以包括與成像過程10相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例采用該成像過程10。
[0034]同樣參照圖3，且如下面更詳細(xì)的討論，成像過程10可以包括(302)從配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收第一圖像。該方法可以進(jìn)一步包括(304)從配置為至少部分基于物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收第二圖像。該方法還可以包括(306)在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。該方法可以進(jìn)一步包括(308)將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于第一圖像和第二圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0035]本文公開的實(shí)施例涉及多視點(diǎn)對齊應(yīng)用。在此應(yīng)用中，每個(gè)視點(diǎn)可以通過利用子模型或全局模型的一部分來促進(jìn)對齊。對齊的正確性可以高度依賴每個(gè)子模型的正確發(fā)現(xiàn)。然而，子模型本身(例如，其形狀)不足以不同至確保從獨(dú)立視點(diǎn)的可靠發(fā)現(xiàn)。例如，具有與子模型的外觀相似的擾亂對象可能存在于獨(dú)立視點(diǎn)中，從而使傳統(tǒng)視覺工具很難從視點(diǎn)定位正確的子模型。
[0036]本文公開的成像過程10的實(shí)施例包括將全局約束(其在任何獨(dú)立視點(diǎn)中可以是單獨(dú)不可用的)納入考慮的算法，并且還可以提高在所有視點(diǎn)中正確定位子模型的可能性。在一些實(shí)施例中，成像過程10的一個(gè)或多個(gè)全局約束可以包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系，包括但不限于它們的距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
[0037]現(xiàn)在參照圖4，提供了描述應(yīng)用于與蜂窩手機(jī)相關(guān)聯(lián)的蓋板(converlens)對齊的成像過程10的各方面的實(shí)施例400。應(yīng)注意的是，圖4中所示的實(shí)例僅通過實(shí)例的方式來提供，因?yàn)楸景l(fā)明的教導(dǎo)可以適用于許多不同的應(yīng)用(例如，蜂窩手機(jī)蓋板、太陽能電池板、和/或可以要求一個(gè)或多個(gè)對象或裝置之間的線對齊的任何其他合適應(yīng)用)。
[0038]相應(yīng)地，在該特定實(shí)例中，示出了矩形蓋板402，其在制造工藝期間可以要求與其他對象，比如蜂窩手機(jī)外殼對齊。一個(gè)或多個(gè)成像裝置(例如成像裝置110)可以與成像過程10相關(guān)聯(lián)，其中每一個(gè)成像裝置可以配置為基于物品的特定部分來生成圖像。例如，如圖4所示，矩形蓋板402的部分404a-d的圖像可以由一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)拍攝?？梢詫@些圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，以供利用本文描述的任意計(jì)算裝置的成像過程10后續(xù)使用。應(yīng)注意的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，任意數(shù)量的成像裝置可以用于生成與任意數(shù)量的部分對應(yīng)的任意數(shù)量的圖像。
[0039]在一些實(shí)施例中，在多視點(diǎn)應(yīng)用中，每個(gè)視點(diǎn)可以觀察蓋板邊緣的一部分，該部分的圖像特征(例如，線段、曲線、角等)或一組圖像特征構(gòu)成子模型。一些特征可以包括但不限于長度、對比度、平直度等。在不使用全局約束的情況下，當(dāng)存在于視點(diǎn)中的其他線性結(jié)構(gòu)存在時(shí)，基于傳統(tǒng)單視點(diǎn)的視覺工具無法可靠地從獨(dú)立視點(diǎn)定位子模型。
[0040]相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例可以使用全局幾何約束來從各個(gè)獨(dú)立視點(diǎn)識別子模型。這樣，成像過程10可以高度地抵抗位于每個(gè)視點(diǎn)中的擾亂對象。在各種不同情況下，比如當(dāng)全局約束無法容易地轉(zhuǎn)換為單視點(diǎn)對齊問題時(shí)(例如，當(dāng)多個(gè)視點(diǎn)相距的距離非常遠(yuǎn)時(shí))，成像過程10同樣是有用的。
[0041]現(xiàn)在參照圖5，示出了成像過程10的另一個(gè)實(shí)施例500，其適用于蜂窩手機(jī)蓋板對齊問題。在該特定實(shí)例中，示出了矩形蜂窩手機(jī)蓋板502。物品的各個(gè)部分的圖像可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)成像裝置拍攝和/或接收。例如，每個(gè)圖像可以與物品的特定部分(例如，視點(diǎn)504a-d中所示的矩形蓋板502的部分)對應(yīng)。圖5中還示出了正確識別的子模型506a_d。相應(yīng)地，在一些實(shí)施例中，成像過程10可以接收一個(gè)或多個(gè)輸入。一些輸入可以包括但不限于幾何模型、一組校準(zhǔn)圖像和一組約束(比如模型的尺寸公差)。成像過程10可以報(bào)告模型的姿勢、或一組姿勢以及與模型匹配的一組特征。[0042]在一些實(shí)施例中，可以包括子模型和擾亂對象的一個(gè)或多個(gè)特征可以從各個(gè)圖像中提取。圖5中示出了擾亂對象的一些可能實(shí)例。根據(jù)成像過程10，可以利用任意合適長度的線段來表示特征。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，成像過程10可以使用任意合適的線提取方法。一些特征檢測器可以包括但不限于與可從本發(fā)明的受讓人買到的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的邊緣檢測、PatMax?、Blob分析以及卡尺功能。
[0043]在一些實(shí)施例中，成像過程10可以配置為在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從第一圖像和第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系。成像過程10可以配置為在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間內(nèi)應(yīng)用全局約束。在可從本發(fā)明的受讓人獲得的美國專利N0.5，960，125,N0.5，978，521、Νο.6，137，893 及 N0.5，825，483 中討論了多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間的概念，這些專利的全部內(nèi)容通過引用全部并入本文。在一些實(shí)施例中，存在于多個(gè)圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征可以共享與多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間相關(guān)聯(lián)的全局坐標(biāo)系。
[0044]在一些實(shí)施例中，成像過程10可以配置為將霍夫變換應(yīng)用于存在于所接收的圖像中的一個(gè)或多個(gè)特征以確定合適的姿勢候選。更具體地，在一些實(shí)施例中，成像過程10可以使用全局約束嵌入的霍夫變換。在圖4-5中所示的實(shí)例中，當(dāng)線特征支持(投票贊成)姿勢倉(bin)時(shí)，接收投票的倉的范圍反映蓋板尺寸約束，這樣，尺寸公差越嚴(yán)格，倉可以接收的投票就越少。在下列文章““Generalizing the Hough transform to detect arbitraryshapes”，D.Ballard, Pattern Recognition, vol.13, 1981, pp.111-122 中可以找到霍夫變換有關(guān)的更多信息。雖然本文描述的變換的實(shí)例使用霍夫?qū)嵗?，但是在不背離本申請的范圍的情況下可以使用其他變換。
[0045]在一些實(shí)施例中，霍夫參數(shù)空間是姿勢空間?；舴蚴阶儞Q可以利用各種技術(shù)來具體化。例如，每個(gè)特征投票可以受其視點(diǎn)承受的約束的控制，并且投票的范圍可以由輸入約束(例如，蓋板尺寸等)確定。應(yīng)注意的是，平移與轉(zhuǎn)動(dòng)可以被分離地投票和/或加權(quán)，并且在一些實(shí)施例中，可以首先進(jìn)行平移。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征可以用于生成量化得分以應(yīng)用霍夫變換中使用。
[0046]在一些實(shí)施例中，對于每個(gè)姿勢候選，一組支持特征可以通過應(yīng)用輸入約束來識另IJ。最終姿勢結(jié)果可以利用其支持特征進(jìn)行計(jì)算并利用支持特征的總強(qiáng)度來計(jì)分。返回一組姿勢，以及對應(yīng)的特征組。如圖4-5所示，可以使成像過程10適用于存在兩個(gè)或兩個(gè)以上視點(diǎn)的設(shè)置，每個(gè)視點(diǎn)都觀察目標(biāo)對象的一部分。成像過程10的方面可以專門用于訓(xùn)練和運(yùn)行時(shí)間程序。應(yīng)注意的是，本發(fā)明的教導(dǎo)可以適用于任何形狀的子模型，包括但不限于直線、曲線、拐角等。
[0047]本文描述的成像過程的實(shí)施例可以用于將全局約束應(yīng)用于多視點(diǎn)對齊問題以解決各種不同問題(例如，蓋板、太陽能電池板對齊和/或要求線對齊的任意其他合適的情況)。相應(yīng)地，本文描述的實(shí)施例可以用于使各個(gè)物品比如在制造工藝期間遇到的這些物品，更精準(zhǔn)和可靠的對齊。
[0048]成像過程10的實(shí)施例不要求拼接任何視點(diǎn)?？商娲兀?zhǔn)所有視點(diǎn)，如美國專利 N0.5，960，125、N0.5，978，521、N0.6，137，893 及 N0.5，825，483 中所討論的，使得所有視點(diǎn)中的所有像素或特征共享共同的全局坐標(biāo)系。所提取的圖像特征(例如，線)可以利用其全局坐標(biāo)表示，因此來自不同視點(diǎn)的特征可以一起操作。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可將本發(fā)明實(shí)施成一種方法、一種系統(tǒng)、或一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例形式、完全軟件實(shí)施例形式(包括固件、常駐軟件、微碼等)或?qū)④浖矫媾c硬件方面相組合的實(shí)施例形式，此等形式在本文中皆可被統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明可采用位于計(jì)算機(jī)可用儲(chǔ)存介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有在該介質(zhì)中實(shí)施的計(jì)算機(jī)可用程序碼。
[0050]可利用任何適宜的計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)可例如為但不限于:電子的、磁性的、光學(xué)的、電磁的、紅外線的、或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體實(shí)例(非詳盡性列表)將包括:具有一條或多條導(dǎo)線的電性連接、便攜計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM或閃存)、光纖、可攜帶光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、光學(xué)儲(chǔ)存裝置、傳輸介質(zhì)比如支持因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的傳輸介質(zhì)、或磁存儲(chǔ)裝置。要注意的是，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是紙或另一種適合的介質(zhì)，該程序在其上進(jìn)行打印，因?yàn)樵摮绦蚩梢越?jīng)由例如光學(xué)掃描紙或其他介質(zhì)來電子地捕獲，然后進(jìn)行編譯、解釋、或另外以適合的方式進(jìn)行處理，如果需要，則存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。在文獻(xiàn)的上下文中，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可包含、儲(chǔ)存、傳送、傳播、或傳輸程序的任何介質(zhì)，該程序由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用、或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置結(jié)合使用。計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)可以包括傳播數(shù)據(jù)信號，且在基帶中或作為載波的一部分用其實(shí)施計(jì)算機(jī)可用程序碼。計(jì)算機(jī)可用程序碼可以利用包括但不限于因特網(wǎng)、金屬線、光纖電纜、RF等的任何合適介質(zhì)進(jìn)行傳輸。
[0051]用于實(shí)施本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序碼可以以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言(例如Java、Smalltalk、C++等)進(jìn)行編寫。然而，用于實(shí)施本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序碼也可以以傳統(tǒng)的程序性程序設(shè)計(jì)語言(比如“C”程序設(shè)計(jì)語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言)進(jìn)行編寫。程序碼可完全在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行及部分地在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可通過局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)連接至用戶計(jì)算機(jī)，或者可連接至外部計(jì)算機(jī)(例如，通過因特網(wǎng)利用因特網(wǎng)服務(wù)供貨商)。
[0052]以下將參照根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖來描述本發(fā)明。應(yīng)理解，該等流程圖和/或框圖的每個(gè)方框、及該等流程圖和/或框圖中各方框的組合可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。此等計(jì)算機(jī)程序指令可被提供至通用計(jì)算機(jī)的處理器、專用計(jì)算機(jī)的處理器、或其他可程序化數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以形成機(jī)器，使該等指令在由計(jì)算機(jī)的處理器或其他可程序化數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)形成一種構(gòu)件，該構(gòu)件用于執(zhí)行流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框所具體指定的功能/動(dòng)作。
[0053]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)器中，該計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)器可指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可程序化數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式運(yùn)作，使儲(chǔ)存于該計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)器中的該等指令形成制品，該制品包括執(zhí)行流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框所具體指定的功能/動(dòng)作的指令構(gòu)件。
[0054]該等計(jì)算機(jī)程序指令也可加載于計(jì)算機(jī)或其他可程序化數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以在該計(jì)算機(jī)或其他可程序化設(shè)備上執(zhí)行一系列運(yùn)算步驟而形成由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序，進(jìn)而由在該計(jì)算機(jī)或其他可程序化設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于執(zhí)行流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框所具體指定的功能/動(dòng)作的步驟。[0055]圖中所示的流程圖及框圖示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的架構(gòu)、功能、及可能的實(shí)施方式的運(yùn)作。就此而言，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可代表模塊、區(qū)段或碼部，該模塊、區(qū)段或碼部包括用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)規(guī)定邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還應(yīng)注意，在某些替代實(shí)施方式中，方框中所述的功能可能不以圖中所述的順序進(jìn)行。例如，根據(jù)所涉及的功能，可實(shí)際上實(shí)質(zhì)同時(shí)地執(zhí)行順次顯示的兩個(gè)方框，或有時(shí)可以相反的順序執(zhí)行該等方框。還應(yīng)注意，可由執(zhí)行規(guī)定功能或動(dòng)作的專用硬件系統(tǒng)、或由專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)施該等框圖和/或流程圓的每個(gè)方框、及該等框圖和/或流程圖的方框的組合。
[0056]本文所使用的術(shù)語僅供用于描述具體實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。如本文所使用的單數(shù)形式“一個(gè)(a或an)”及“該(the)”旨在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地表示。更應(yīng)理解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包括(comprises和/或comprising)”時(shí)，其用于規(guī)定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或增加。
[0057]以下權(quán)利要求中的所有手段或步驟加功能要件的對應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作、及等效物旨在包括用于與所明確主張的其他要素相組合來執(zhí)行功能的任何結(jié)構(gòu)、材料、或動(dòng)作。本發(fā)明的說明僅供用于例示及說明目的，而非旨在作為窮盡性說明或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的形式。在不背離本發(fā)明的范圍及精神的條件下，許多修改及變型對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將會(huì)一目了然。選擇及描述實(shí)施例是為了最佳地闡釋本發(fā)明的原理及實(shí)際應(yīng)用，且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解本發(fā)明以得到適用于所設(shè)想的具體應(yīng)用的經(jīng)過各種修改的各種實(shí)施例。
[0058]以上已參照其實(shí)施例而詳細(xì)描述了本申請的發(fā)明，顯然，在不背離隨附權(quán)利要求中所界定的本發(fā)明范圍的條件下，可作出各種修改及變型。
【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括: 從被配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的成像裝置接收所述第一圖像； 從被配置為至少部分基于所述物品的第二部分來生成第二圖像的所述成像裝置接收第二圖像； 在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從所述第一圖像和所述第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系；以及 將全局約束 嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于所述第一圖像和所述第二圖像中的所述一個(gè)或多個(gè)特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述成像裝置包括多個(gè)成像裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，進(jìn)一步包括: 在所述多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于所述霍夫變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征至少部分用于生成量化得分以在應(yīng)用所述全局約束嵌入的霍夫變換時(shí)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征包括特定線段的長度、對比度和平直度中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
8.—種駐留于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有多個(gè)指令，所述多個(gè)指令在被處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行包括以下各項(xiàng)的操作: 從被配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收所述第一圖像； 從被配置為至少部分基于所述物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收所述第二圖像； 在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從所述第一圖像和所述第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系；以及 將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于所述第一圖像和所述第二圖像中的所述一個(gè)或多個(gè)特征。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述成像裝置包括多個(gè)成像裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括: 在所述多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于所述霍夫變換。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征至少部分用于生成量化得分以在應(yīng)用所述全局約束嵌入的霍夫變換時(shí)使用。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征包括特定線段的長度、對比度和平直度中的至少一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
15.—種成像系統(tǒng),包括: 一個(gè)或多個(gè)處理器，被配置為從被配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的第一裝置接收所述第一圖像，所述一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步被配置為從被配置為至少部分基于所述物品的第二部分來生成第二圖像的第二裝置接收所述第二圖像，所述一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步被配置為在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從所述第一圖像和所述第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系，所述一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)一步被配置為將全局約束嵌入的霍夫變換應(yīng)用于存在于所述第一圖像和所述第二圖像中的所述一個(gè)或多個(gè)特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像系統(tǒng)，其中，所述成像裝置包括多個(gè)成像裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 在所述多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中將一個(gè)或多個(gè)全局約束應(yīng)用于所述霍夫變換。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括子模型的一個(gè)或多個(gè)空間關(guān)系。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征至少部分用于生成量化得分以在應(yīng)用所述全局約束嵌入的霍夫變換時(shí)使用。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的成像系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)全局約束包括距離、角度、共線性、平行度和垂直度。
21.—種計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括: 從被配置為至少部分基于物品的第一部分來生成第一圖像的成像裝置接收所述第一圖像； 從被配置為至少部分基于所述物品的第二部分來生成第二圖像的所述成像裝置接收所述第二圖像； 在多視點(diǎn)校準(zhǔn)空間中從所述第一圖像和所述第二圖像提取一個(gè)或多個(gè)特征，其中，所述一個(gè)或多個(gè)特征共享全局坐標(biāo)系；以及 將全局約束嵌入的變換應(yīng)用于存在于所述第一圖像和所述第二圖像中的所述一個(gè)或多個(gè)特征。
【文檔編號】G06T7/00GK103914828SQ201310745730
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】王曉光, 李大衛(wèi) 申請人:柯耐克斯公司