[发明专利]基于复合视觉的近红外检测方法及系统

权利要求书

1.基于复合视觉的近红外检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建复合视觉矩阵对待测样品进行图像采集，所述复合视觉矩阵包括一个单目视觉系统和多个双目视觉系统，所述单目视觉系统中包括一个CCD相机，所述双目视觉系统中包括两个CCD相机，所述复合视觉矩阵中的各CCD相机呈一字或十字排列，所述单目视觉系统位于复合视觉矩阵的中心点，单目视觉系统为复合视觉矩阵的坐标系原点；

步骤2、调整复合视觉矩阵的拍摄角度对便携式近红外光谱仪进行图像采集；

步骤3、根据采集的图像并基于复合视觉定位算法分别计算所述待测样品的第一空间位置信息以及便携式近红外光谱仪的第二空间位置信息；

步骤4、基于所述第一空间位置信息、第二空间位置信息以及调整的拍摄角度计算待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离；具体包括：

根据所述第一空间位置信息计算待测样品与单目视觉系统的第一空间距离，根据所述第二空间位置信息计算便携式近红外光谱仪与单目视觉系统的第二空间距离，根据所述第一空间距离、第二空间距离以及调整的拍摄角度计算待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离；所述精确距离的计算公式如下：

其中，c表示精确距离，a表示第一空间距离，b表示第二空间距离，β表示调整的拍摄角度；

步骤5、根据待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离确定对应的光谱模型，并基于所述光谱模型对待测样品进行检测分析。

2.如权利要求1所述的基于复合视觉的近红外检测方法，其特征在于，步骤3中，所述根据采集的图像并基于复合视觉定位算法分别计算所述待测样品的第一空间位置信息，具体包括：

步骤311、分别对双目视觉系统中的每个CCD相机使用棋盘格进行标定，得到畸变校正参数；

步骤312、在各CCD相机上固定靶标点，基于Optitrack室内定位系统得到各CCD相机坐标系相对全局坐标系位姿；

步骤313、使用软触发同步采集待测样品的第一图像；

步骤314、使用连通域分析方法得到第一所述图像中待测样品的位置；

步骤315、根据所述第一图像中待测样品的位置计算待测样品相对于各个CCD相机的方位；

步骤316、基于角度前方交会算法得到所述待测样品的第一空间位置信息。

3.如权利要求1所述的基于复合视觉的近红外检测方法，其特征在于，步骤3中，所述根据采集的图像并基于复合视觉定位算法分别计算所述便携式近红外光谱仪的第二空间位置信息，具体包括：

步骤321、分别对双目视觉系统中的每个CCD相机使用棋盘格进行标定，得到畸变校正参数；

步骤322、在各CCD相机上固定靶标点，基于Optitrack室内定位系统得到各CCD相机坐标系相对全局坐标系位姿；

步骤323、使用软触发同步采集便携式近红外光谱仪的第二图像；

步骤324、使用连通域分析方法得到第二所述图像中便携式近红外光谱仪的位置；

步骤325、根据所述第二图像中便携式近红外光谱仪的位置计算待测样品相对于各个CCD相机的方位；

步骤326、基于角度前方交会算法得到所述便携式近红外光谱仪的第二空间位置信息。

4.如权利要求1所述的基于复合视觉的近红外检测方法，其特征在于，所述第一空间距离的计算公式如下：

所述第二空间距离的计算公式如下：

其中，a表示第一空间距离，b表示第二空间距离，(x₁，y₁，z₁)表示第一空间位置信息对应的三维空间坐标，(x₂，y₂，z₂)表示第二空间位置信息对应的三维空间坐标。

5.如权利要求1所述的基于复合视觉的近红外检测方法，其特征在于，步骤5中，所述根据待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离确定对应的光谱模型，具体包括：

在光谱数据库中预先设置各距离范围对应的光谱模型；

在得到待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离后，确定所述精确距离对应的距离范围，并根据所述距离范围确定与其对应的光谱模型。