基于模板多级匹配的化学仪器位姿估计方法、设备及介质

专利主权项内容

1.一种基于模板多级匹配的化学仪器位姿估计方法，其特征在于，包括：步骤1，数据采集和标注：用彩色相机从各个角度采集各化学仪器的图像作为模板图像，用每个化学仪器的所有模板图像构建该化学仪器对应的模板图像数据库，为每个化学仪器对应的模板图像数据库中的每张模板图像标注关键点，并记录每个模板图像的关键点与该化学仪器CAD模型上对应三维点的对应关系；步骤2，目标检测：通过目标检测模型从获取的含有待检测位姿化学仪器的待检测图像中进行目标检测，识别并裁剪出化学仪器部分的图像作为输入图像；步骤3，模板级匹配：分别从输入图像和待检测位姿化学仪器对应的模板图像数据库中的所有模板图像提取特征点分布规律，根据特征点分布规律，计算输入图像和每张模板图像之间的相似度误差，选择相似度误差最小的模板图像作为输入图像的最佳匹配模板图像；步骤4，图像级匹配：对输入图像和最佳匹配模板图像进行图像配准计算得出单应性变换矩阵，根据单应性变换矩阵对最佳匹配模板图像进行变换得到变换后模板图像，同时，用单应性变换矩阵对最佳匹配模板图像上标注的关键点进行变换得到变换后模板图像关键点；步骤5，像素级匹配：在变换后模板图像关键点周围预定区域内，对输入图像和变换后模板图像进行稠密光流估计，得到每个变换后模板图像关键点的二维位移矢量，将变换后模板图像关键点坐标与二维位移矢量相加，得到最终的输入图像上的关键点坐标；步骤6，位姿计算：根据步骤5得出的输入图像上的关键点坐标和步骤1中记录的每个模板图像的关键点与该化学仪器CAD模型上对应三维点的对应关系，用n点透视方式计算出化学仪器的位姿。