[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

本發明公開一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法，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。本發明通過雙目立體視覺測距裝置本身的參數以及算法特性來估計雙目立體視覺測距裝置的取值范圍，從而達到相對客觀的雙目立體視覺測距裝置性能的目的。

技術領域

本發明涉及工作范圍估計方法，尤其涉及一種雙目立體視覺測距裝置的工作范圍估計方法，即一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法。

背景技術

現行的絕大部分雙目立體視覺測距裝置，是根據兩個空間位置不同的圖像傳感器顯示同一目標點的視差，來確定目標點的空間位置的。由圖像傳感器的結構可以知道雙目立體視覺測距裝置實際能采集的點是有限的且均為整數，即算法的輸入參數是有限的。因此，以這種算法為工作原理的雙目立體視覺測距裝置有著一個工作范圍。

發明內容

為了實現以視差計算方法為工作原理的雙目立體視覺測距裝置有著一個工作范圍，本發明提供一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法。

本發明采用以下技術方案實現：一種雙目立體視覺測距裝置的測量范圍估計方法，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。

作為上述方案的進一步改進，所述數學模型采用雙目立體視覺的算法模型。

作為上述方案的進一步改進，定義目標點P(x₀,y₀,z₀)的坐標為

其中，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；