[发明专利]一种图像中球体定位方法及系统

权利要求书

1.一种图像中球体定位方法，其特征在于，在场景中设置的球体为纯色球体，包括：

在对拍摄的图像进行预处理获得的二值化图像中，提取连通域的轮廓，获得轮廓集合；

遍历所述轮廓集合，排除其中轮廓周长小于第一预设值的轮廓；

遍历剩余轮廓，排除其中不满足第一预设条件的轮廓，所述第一预设条件为轮廓的最小外接矩形的对角线与一边夹角的正切值和余切值均在第一预设范围内，所述第一预设范围为以1为基值的偏差范围；

遍历剩余轮廓，排除其中不满足第二预设条件的轮廓，所述第二预设条件为轮廓的最小外包圆中心点与最小外接矩形中心点的欧几里德距离在第二预设范围内；

遍历剩余轮廓，求取剩余各轮廓的拟合椭圆，根据拟合椭圆的离心率筛选出表征球体在图像中对应圆的轮廓，根据筛选出的轮廓在图像中定位出球体。

2.根据权利要求1所述的图像中球体定位方法，其特征在于，所述第一预设值为C₀，C₀＝2πr+δ，其中，r表示场景图像中可识别的最小圆的半径，δ表示误差值。

3.根据权利要求1所述的图像中球体定位方法，其特征在于，所述轮廓的最小外接矩形为沿图像水平方向的最小外接矩形。

4.根据权利要求1所述的图像中球体定位方法，其特征在于，所述根据拟合椭圆的离心率筛选出表征球体在图像中对应圆的轮廓，包括：

筛选出拟合椭圆的离心率大于第二预设值的轮廓，作为表征球体在图像中对应圆的轮廓。

5.根据权利要求1所述的图像中球体定位方法，其特征在于，对拍摄的图像进行预处理包括：

将拍摄的图像的颜色空间从RGB颜色模式转换到HSV颜色模式，获得S通道图像，场景中设置的球体颜色为与白色对比明显的纯色；

对获得的图像进行二值化处理，获得球体区域与背景区域区分出的二值化图像。

6.根据权利要求5所述的图像中球体定位方法，其特征在于，在所述对获得的图像进行二值化处理之后还包括：

对二值化处理后的图像进行形态学开运算处理。

7.一种图像中球体定位系统，其特征在于，在场景中设置的球体为纯色球体，包括：

轮廓提取模块，用于在对拍摄的图像进行预处理获得的二值化图像中，提取连通域的轮廓，获得轮廓集合；

第一轮廓筛选模块，用于遍历所述轮廓集合，排除其中轮廓周长小于第一预设值的轮廓；

第二轮廓筛选模块，用于遍历剩余轮廓，排除其中不满足第一预设条件的轮廓，所述第一预设条件为轮廓的最小外接矩形的对角线与一边夹角的正切值和余切值均在第一预设范围内，所述第一预设范围为以1为基值的偏差范围；

第三轮廓筛选模块，用于遍历剩余轮廓，排除其中不满足第二预设条件的轮廓，所述第二预设条件为轮廓的最小外包圆中心点与最小外接矩形中心点的欧几里德距离在第二预设范围内；

定位模块，用于遍历剩余轮廓，求取剩余各轮廓的拟合椭圆，根据拟合椭圆的离心率筛选出表征球体在图像中对应圆的轮廓，根据筛选出的轮廓在图像中定位出球体。