[發明專利]一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法

有效

• 申請號: 201810198713.1
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108562265B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 王樹彬;張恩碩
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G01C3/10
• 分類號: G01C3/10
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法，其特征在于：其包括以下步驟：

建立雙目立體視覺系統的數學模型；

根據雙目立體視覺測距裝置的圖像傳感器的測量值，通過所述數學模型求出目標點坐標P(x₀,y₀,z₀)，其中x₀、y₀、z₀分別代表X、Y、Z兩兩相互垂直的三維坐標軸上的目標點坐標值；

利用極值消元法對P(x₀,y₀,z₀)分別求得x₀、y₀、z₀的邊界極值點；

將所得到的邊界極值點進行排序，邊界極值點中的最大值和最小值為所述雙目立體視覺測距裝置的工作邊界即所述雙目立體視覺測距裝置的測量范圍；

其中，定義目標點P(x₀,y₀,z₀)的坐標為：

其中，x_o1、x_o2分別是雙目立體視覺測距裝置的左右兩方圖像傳感器橫縱方向的視場角所在平面的交點，左右兩方圖像傳感器的感光原件在所設定的標準空間坐標系的位置的橫坐標均為y₁，x_o1、x_o2、y₁為常數；x₁、x₂分別是左右兩方圖像傳感器測量目標點時所得到的橫坐標，x₁、x₂的取值范圍分別是[a,b]、[a+l,b+l]，[a,b]分別為左方圖像傳感器的最左和最右點的橫坐標，l是左右兩方圖像傳感器的間距，因此[a+l,b+l]分別為右方圖像傳感器的最左和最右點的橫坐標，z₂是右方圖像傳感器測量目標點所得的豎坐標，z₂的取值范圍是[-w,w]，w為常數；

利用極值消元法來計算x₀，y₀，z₀的取值邊界，包括以下步驟：

(a)求x₀，按照先消去x₁后消去x₂的原則，首先求對x₁的偏導數，

令即方程無解，這說明當x₁為變量，x₂為常量時x₀取值的邊界在x₁的定義域邊界上，令x₁為相應的值后就消去了變量x₁得到值T(x₂)，但其余的變量還是存在的，將T(x₂)命名為參數極值；

參數極值一，

參數極值二，

接下來再求對x₂的偏導數，

令方程無解，因此參數極值在x₂的值域邊界點，進而有：

所得到的四組解中的最大值和最小值就是x₀的最大值和最小值；

(b)接下來求y₀的極值，按照先消去x₁后消去x₂進行計算：

令方程無解，因此其參數極值，

又

令方程無解，因此其參數極值

挑選出其中的最大值和最小值，就是y₀取的最大值和最小值；

(c)用求y₀極值的相同辦法求出z₀的極值是

挑選出其中的最大值和最小值，就是z₀可取的最大值和最小值。

2.如權利要求1所述的雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法，其特征在于：所述數學模型采用雙目立體視覺的算法模型。

3.如權利要求1所述的雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法，其特征在于：w的數值為雙目立體視覺測距裝置的圖像傳感器的感光原件的寬度的一半。