[發(fā)明專利]一種基于幾何特征的視覺重建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611201436.2
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106846482B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 郝潔;王然
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

1.一種基于幾何特征的視覺重建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，采用雙攝像頭對目標場景進行連續(xù)圖片采集；

步驟2，對每一張的圖片進行幾何組塊提取；

首先在圖片中提取線，提取了線段后，矩形搜索算法將檢查線段是否可以構(gòu)成矩形；

矩形搜索算法指在同一平面內(nèi)，從某一條線段出發(fā)，尋找是否有一條線段與之垂直，如果有則繼續(xù)尋找是否存在第三條線段與第二條垂直，繼續(xù)尋找第四條線段；

如果四條線段都存在，則構(gòu)成矩形；

步驟3，根據(jù)雙攝像頭中心坐標對不同時刻的場景圖片中的幾何組塊進行3D重建，一個點P在物理世界的坐標(X,Y,Z)和圖片上的坐標(x,y,1)轉(zhuǎn)換的關(guān)系為：

其中f為焦距；

在場景重建時，并不對所有像素點進行3D重建，而僅對矩形的四個頂角進行3D重建，由此確定幾何組塊的3D位置和現(xiàn)實尺寸；

步驟4，根據(jù)步驟3中得到的3D重建恢復出幾何組塊匹配特征，幾何組塊匹配特征包括幾何組塊的尺寸和像素特征，記為一個二元元祖Feature＝(Dimension,Texture)；Feature表示幾何組塊匹配特征，Dimension表示幾何組塊的尺寸，Texture表示像素特征；每個組塊的像素矩陣都將使用壓縮感知壓縮為長度為M的矢量并進行歸一化，壓縮感知中的觀測矩陣使用高斯隨機矩陣，稀疏矩陣使用差分矩陣；根據(jù)恢復的幾何組塊匹配特征對不同時刻的場景圖片中的對應的幾何組塊進行兩兩匹配；在進行幾何組塊匹配時，若兩個組塊的幾何組塊匹配特征Feature相差小于一定閾值，則表示兩個幾何組塊是匹配的；如果相差超過一個閾值，則不匹配；

步驟5，若兩個場景圖片中的兩個幾何組塊匹配，則將兩個場景連接起來，最終重建完整的3D場景。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于幾何特征的視覺重建方法，其特征在于，所述步驟5中若兩個場景圖片中的兩個幾何組塊匹配，則基于該幾何組塊進行坐標系的統(tǒng)一，將兩個場景連接起來，連續(xù)處理場景圖片最終重建完整的3D場景。