[發明專利]三相機組特征點匹配方法、測量方法及三維檢測裝置

有效

• 申請號: 201710167851.9
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106813595B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 曹亮;周之琪;尹興;龔婷
• 申請（專利權）人: 北京清影機器視覺技術有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 孫海杰

1.一種三相機組特征點匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

a1.以一組三相機組的橫向像平面中的一個像平面為基像平面，對于所述基像平面上的一個特征點找出在橫向方向上與該基像平面相鄰的像平面上與該特征點匹配的所有匹配點；

a2.對于所述步驟a1中的所述基像平面上的所述特征點和對應的在橫向方向上與所述基像平面相鄰的像平面上與該特征點匹配的所有匹配點，組成的匹配點組，找出在第三個像平面上與該對匹配點組相匹配的匹配點，根據匹配條件，去除不滿足匹配條件的匹配點組，形成由三個像平面上都存在的滿足匹配條件的匹配點組；

a3.重復步驟a1和a2，找出基像平面上所有能夠實現匹配的特征點及其對應的匹配點組，以及匹配點組中其它兩個像平面上對應的匹配點；

a4.將所有匹配點組中位于其它兩個非基像平面上對應的匹配點進行全圖驗證，確定出所述三個像平面對應于同一被視點的唯一性匹配點組。

2.根據權利要求1所述的三相機組特征點匹配方法，其特征在于，

所述步驟a1中，對于所述基像平面上的一個特征點根據匹配條件1)找出在橫向方向上與該基像平面相鄰的像平面上與該特征點匹配的所有匹配點；

其中，

所述匹配條件1)，為一個被視點在一組三相機組的三個像平面上成像時，在橫向方向上相鄰的兩個像平面上的成像點滿足：該被視點在左像平面上的成像點與該被視點在對應的右像平面上的成像點位于平行于橫向坐標軸的同一條直線上，并且該左像平面上的成像點相對于該左像平面的坐標原點的水平偏移量大于該右像平面上的成像點相對于該右像平面的坐標原點的水平偏移量。

3.根據權利要求2所述的三相機組特征點匹配方法，其特征在于，

所述步驟a2中，根據匹配條件2)和匹配條件3)找出在第三個像平面上與該對匹配點組相匹配的匹配點；

其中，所述匹配條件2)為，一個被視點在一組三相機組的三個像平面上成像時，在另一個高度方向上的像平面上的成像點位于，與該像平面相鄰的左右兩側的兩個像平面上的成像點與該被視點在該像平面上的成像點的連線的交點上，且兩條連線分別平行于該被視點所在該像平面上的中心點與對應的水平軸上兩個左右像平面上的中心點的連線；

其中，所述匹配條件3)為，一個被視點在一組三相機組的三個像平面上對應的匹配點組滿足的必要條件為該三個成像點組成一個三角形，該三角形的三條邊與三個像平面的焦點組成的三角形的三條邊平行，且該三角形與三個像平面的焦點組成的三角形相似。

4.根據權利要求3所述的三相機組特征點匹配方法，其特征在于，

步驟a4中，如果在其它兩個非基像平面上出現同一匹配點對應基像平面上的兩個或多個匹配點組時，以該點為基點，按照匹配條件1)、2)和3)，以及步驟a1、a2和a3，在基像平面上依次尋找對應的匹配點，判斷在該匹配點上是否還存在另外的匹配點組，如果有，就將本匹配關系刪除，直到出現匹配關系為兩兩對應的唯一匹配關系為止；如果，一直存在一點對多點，且已經在非基像平面上的兩個平面都完成了全圖驗證的情況下，就將該匹配關系全部刪除。

5.一種基于三相機組特征點匹配方法的測量方法，其特征在于，

包括以下步驟：

b1.圖像采集完成后，使用權利要求1-4任一項所述的匹配方法找出所述基像平面中的所有特征點對應的唯一性匹配點組；

b2.根據所述步驟b1中獲得的唯一性匹配點組的像坐標，計算被視點的空間位置坐標；

b3.根據所述步驟b2中獲得的被視點的空間位置坐標，形成三維點云數據，建立三維點云圖形，重現三維立體圖像。