[發明專利]基于主動式雙目立體視覺的測量方法及RGBD相機系統

在審

• 申請號: 201711459683.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107917701A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 尹煒;孫海洋;劉中原;張建;羅云;吳超;竇仁銀;李嘉俊
• 申請（專利權）人: 人加智能機器人技術（北京）有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G01C11/08
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 安娜

1.一種基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，包括：

同時對目標場景中的紅外光和可見光進行成像，分別形成紅外圖像和彩色圖像；

對所述紅外圖像和所述彩色圖像進行矯正；

將矯正后的紅外圖像進行立體匹配，生成視差圖；

將所述視差圖與矯正后的彩色圖像進行配準，確定每個彩色像素點的深度值。

2.根據權利要求1所述基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，對目標場景中的紅外光和可見光進行成像之前，該方法還包括：

向所述目標場景中照射處于紅外波段的紋理圖案。

3.根據權利要求1所述基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，

將矯正后的紅外圖像進行立體匹配，生成視差圖，具體包括：

對矯正后的紅外圖像進行噪聲抑制和紋理增強處理，所述紅外圖像包括左圖像和右圖像；

遍歷所述左圖像中特定區域的像素點，進行代價計算，確定每個像素點的匹配代價，所述左圖像中特定區域是根據預置參數確定的區域；

對每個像素點的匹配代價進行去噪處理；

根據去噪后的匹配代價，確定左圖像中每個像素點在右圖像中的匹配點，并計算每個像素點的視差值；

檢測每個像素點與匹配點的匹配度，濾除誤匹配點的視差值，將匹配度檢驗合格的視差值構建視差圖。

4.根據權利要求3所述基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，

遍歷左圖像中特定區域的像素點，進行代價計算，確定每個像素點的匹配代價，具體包括：

針對所述左圖像中特定區域中任意一個像素點p_l，以所述像素點p_l為中心，建立鄰域像素區間；

根據所述像素點p_l的位置坐標，在所述右圖像中，確定相同位置坐標的像素點p_r，并以所述像素點p_r為中心，建立鄰域像素區間；

根據像素點p_l的鄰域像素區間和像素點p_r的鄰域像素區間，確定匹配代價算法；

在右圖像中，將像素點p_r向指定方向偏移i個像素點的距離，采用匹配代價算法，計算相應的代價值C_i，其中，i＝0,1,2,…,m-1，m為預置參數；

根據去噪后的匹配代價，確定左圖像中每個像素點在右圖像中的匹配點，并計算每個像素點的視差值，具體包括：

針對所述左圖像中特定區域中任意一個像素點p_l，在去噪處理后的m個代價值中進行查找，確定最小的代價值；

將最小代價值所對應的像素點p'_r，作為像素點p_l在右圖像中的匹配點；

計算所述像素點p_l和匹配點p'_r在水平像素位置的差值，以作為該像素點p_l的視差值d。

5.根據權利要求1所述基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，

將所述視差圖與矯正后的彩色圖像進行配準，確定每個彩色像素點的深度值，具體包括：

根據標定的相機參數，將所述視差圖中任意一個像素點坐標，轉換為指定相機坐標系下的三維點坐標；

根據預獲取的旋轉變換量或平移變換量，將指定相機坐標系下的三維點坐標轉換到RGB相機坐標系；

將RGB相機坐標系下的三維點坐標進行平面投影變換，計算在彩色圖像上的坐標位置，確定配準的彩色像素點，并將RGB相機坐標系下三維點坐標的z軸坐標，作為該配準的彩色像素點的深度值。

6.根據權利要求5所述基于主動式雙目立體視覺的測量方法，其特征在于，

將指定相機坐標系下的三維點坐標轉換到RGB相機坐標系之前，該方法還包括：

計算所述指定相機坐標系與RGB相機坐標系的空間位置關系，獲取旋轉變換量和平移變換量。