[發明專利]一種基于雙三視張量的立體視覺快速導航定位方法

有效

• 申請號: 201210066333.5
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102682448A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 蔣云良;許允喜;劉勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于雙三視張量的立體視覺快速導航定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提取立體相機視頻流當前幀左、右圖像的BRISK特征點和各BRISK特征點對應圖像位置的U-BRISK描述符；

步驟二、對當前幀左、右圖像的BRISK特征點集進行一一匹配，得到當前幀左、右圖像BRISK特征點匹配對，并得到當前幀左、右圖像BRISK特征點匹配對的3D坐標；

步驟三、對當前幀左圖像或右圖像和前一幀左圖像或右圖像的BRISK特征點集進行一一匹配，并聯合步驟二得到前后幀立體圖像特征匹配點集；

步驟四、采用RANSAC算法和基于SVD的位姿估計方法得到匹配內點和當前幀與前一幀之間的立體相機運動參數；所述運動參數包括相對位置參數、相對姿態參數，所述相對位置參數為平移參數t，所述相對姿態參數為旋轉參數R；

步驟五、建立雙三視張量運動約束的非線性優化目標函數，采用Levenberg-Marquard算法對該目標函數當前幀運動參數進行迭代優化；運動參數的迭代初值為步驟四計算得到的運動參數值；

步驟六、利用前一幀的全局位姿參數和當前幀的運動參數計算得到當前幀的全局位姿參數(移入說明書)，從而得到立體相機的導航定位信息。

2.根據權利要求1所述的基于雙三視張量的立體視覺快速導航定位方法，其特征在于，所述步驟一包括以下步驟：

(1)、提取立體相機視頻流當前幀左、右圖像的BRISK特征點，得到當前幀左、右圖像的BRISK特征點的圖像坐標(u_L，k，v_L，k)、(u_R，k，v_R，k)；

(2)、計算在圖像坐標(u_L，k，v_L，k)、(u_R，k，v_R，k)位置上的U-BRISK描述符。

3.根據權利要求1所述的基于雙三視張量的立體視覺快速導航定位方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟：

(1)、取當前幀左圖像或右圖像中的任一個特征點BRISK描述符，和另一圖像中在視差閾值范圍(0，L₁)內的特征點BRISK描述符，計算二者之間的漢明距離，如果漢明距離小于漢明閥值T時則接受這一對特征匹配點為匹配對，否則拒絕；

(2)、利用已標定的立體相機左相機和右相機內部參數矩陣K_L和K_R以及已標定的右相機相對左相機的旋轉矩陣和平移向量R_r和t_r，采用線性最小二乘算法可得到當前幀左、右圖像BRISK特征點的圖像坐標(u_L，k，v_L，k)、(u_R，k，v_R，k)相對應的世界點3D坐標Y。

4.根據權利要求1所述的基于雙三視張量的立體視覺快速導航定位方法，其特征在于，所述步驟三包括以下步驟：

(1)、取當前幀左圖像或右圖像中的任一個特征點U-BRISK描述符，和前一幀左圖像或右圖像中在視差閾值范圍(-L₂，L₂)內的特征點U-BRISK描述符，計算二者之間的漢明距離，如果該漢明距離小于漢明閥值T時則接受這一對特征匹配點為匹配點，否則拒絕；

(2)、選擇當前幀左、右圖像特征匹配、前一幀左、右特征匹配、當前幀和前一幀圖像特征匹配的公共匹配點集作為最后的前后幀立體圖像特征匹配點集；設前一幀左、右圖像BRISK特征點的圖像坐標分別為(u_L，k-1，v_L，k-1)、(u_R，k-1，v_R，k-1)，設前一幀圖像BRISK特征點的3D坐標為X。