[發明專利]單目立體視覺相對位姿測量方法

有效

• 申請號: 201310476482.3
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103528571A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張宇;盧山;劉宗明;李銘寬;吳蕊;王兆龍
• 申請（專利權）人: 上海新躍儀表廠
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種單目立體視覺相對位姿測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：把單目攝像機安裝在可移動裝置上，通過移動單目攝像機在不同位置對目標進行成像，獲取含有目標的圖像序列；

步驟S2：對每幅圖像進行目標檢測和場景動態分析，若目標在世界坐標系中運動的，則把圖像分割成靜態背景和動態目標，對相鄰兩幅圖像中的靜態背景區域和動態目標區域分別進行特征匹配，否則，直接對相鄰的兩幅圖像進行特征匹配；

步驟S3：建立相鄰圖像之間的特征匹配和攝像機運動之間的約束關系，計算出攝像機的運動參數；

步驟S4：在攝像機自運動估計的基礎上，根據3D特征點在相鄰兩幅視圖上的像重建出3D特征點在空間中的真實位置，從而計算出目標的相對位姿信息，實現目標三維重構。

2.根據權利要求1所述的單目立體視覺相對位姿測量方法，其特征在于，所述步驟S1包括如下步驟：

步驟S1.1，移動單目攝像機在k-1時刻對目標進行成像并把獲取的含有目標的圖像存儲起來；

步驟S1.2，繼續移動單目攝像機在k時刻再次對目標進行成像并把獲取的含有目標的圖像存儲起來，從而得到單目攝像機在不同位置拍攝的含有目標的圖像序列。

3.根據權利要求1所述的單目立體視覺相對位姿測量方法，其特征在于，所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S2.1，采用維納濾波進行模糊圖像的恢復處理，去模糊后的圖像用以下公式計算得到：

F(u,v)=H*(u,v)|H(u,v)|2+Sn(u,v)Sf(u,v)G(u,v)]]>

其中，G(u，v)為模糊圖像的傅里葉變換，H(u，v)為退化的傳遞函數，H*(u，v)表示H(u，v)的復共軛，|H(u，v)|²=H*(u，v)H(u，v)，S_f(u，v)表示原始圖像的功率譜，S_n(u，v)表示噪聲的功率譜，S_n(u，v)/S_f(u，v)被稱之為功率譜密度比，近似為一個適當的常數；

步驟S2.2，對相鄰兩時刻的圖像進行特征匹配：首先，通過坐標變換的方式統一兩幅圖像的坐標量，消除k-1時刻采集的圖像和k時刻采集的圖像在視覺角度上的偏差影響；其次，利用極線約束關系建立初始候選匹配關系，并采用對稱性測試的方法進行兩次匹配；然后，將只有一個方向不滿足或者兩個方向都不滿足約束關系的匹配，視為虛假匹配進行剔除；最后，將兩個方向都滿足約束關系的匹配作為正確的匹配坐標點。