圓形目標中心點在tof相機座標系下的三維座標的計算(1)

阿新 • • 發佈：2019-02-07

將tof相機得到的深度影象轉換為灰度影象，然後對灰度影象進行雙邊濾波，去除噪聲的同時使邊緣得到較好的保持，然後對濾波後的灰度影象進行hough圓變換，得到圓心在影象中的畫素座標，然後利用tof相機的點雲資料，求得圓心在tof相機座標系下的三維座標。
程式如下：

#include "opencv2/core/core.hpp"  
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"  
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"  
#include "opencv2/features2d/features2d.hpp"    //需要新增該標頭檔案   

#include <iostream>  
#include "Math.h"

using namespace cv;
using namespace std;


int main(int argc, char**argv)
{
    Mat src, gray, edge, erzhitu, bifilter;
    //讀入影象
    src = imread("D:\\yanxiaopan\\my project\\2017.2.22\\X\\250\\f.jpg");
    if (!src.data)
        return -1;
    //灰度化
    cvtColor(src, gray, CV_BGR2GRAY);
    //雙邊濾波，雙邊濾波既可以濾除噪聲，也能較好的保持影象中的邊緣 

    bilateralFilter(gray, bifilter, 25, 25 * 2, 25 / 2);
    //huogh圓變換
    vector<Vec3f> circles;
    HoughCircles(bifilter, circles, HOUGH_GRADIENT, 1.5, 3, 50, 25, 0, 25);
    cout << "circles.size()=" << circles.size() << endl;
    Point final_center;
    for (size_t i = 0; i < circles.size(); i++)
    {
        Point center(cvRound(circles[i][0 
]), cvRound(circles[i][1]));
        final_center = center;
        int radius = cvRound(circles[i][2]);
        cout << "center(" << i << ")=(" << cvRound(circles[i][0]) << "," << cvRound(circles[i][1]) << ")" << endl;
        cout << "radius=" << radius << endl;
        circle(src, center, 1, Scalar(0, 255, 0), -1, 8, 0);
        circle(src, center, radius, Scalar(155, 50, 255), 1, 8, 0);
    }
    imshow("src", src);
    imshow("gray", gray);
    imshow("bifilter", bifilter);
    //讀入點雲資料
    FILE *fp = fopen("D:\\yanxiaopan\\my project\\2017.2.22\\X\\250\\clo31.txt", "r");
    if (fp == NULL)
    {
        cout << "file open error\n" << endl;
        return -1;
    }
    //將所有畫素點的三維座標分別儲存在以下陣列中
    double xx[25344];//所有畫素點的x座標
    double yy[25344];
    double zz[25344];

    for (int i = 0; i <25344; i++)
    {
        fscanf(fp, "%lf,%lf,%lf", &xx[i], &yy[i], &zz[i]);
    }
    fclose(fp);

    double center_x = xx[(final_center.x - 1) * 176 + final_center.y];
    double center_y = yy[(final_center.x - 1) * 176 + final_center.y];
    double center_z = zz[(final_center.x - 1) * 176 + final_center.y];
    cout << "center_x=" << center_x << endl;
    cout << "center_y=" << center_y << endl;
    cout << "center_z=" << center_z << endl;

    waitKey(0);
    return 0;
}

這裡寫圖片描述

此方法計算出的圓心在相機下三維座標與其實際值存在一定的誤差，因圓形目標中心與相機中心在X軸或Y軸方向偏離較大時，圓形目標在相機場景下呈現橢圓狀態，後續對此進行了改進。

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