[發(fā)明專利]基于光場多層折射模型的水下折射率自標定方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811254277.1 | 申請日： | 2018-10-26 |
| 公開（公告）號： | CN109490251A | 公開（公告）日： | 2019-03-19 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張旭;張璨;屠大維 | 申請（專利權）人： | 上海大學 |
| 主分類號： | G01N21/41 | 分類號： | G01N21/41 |
| 代理公司： | 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205 | 代理人： | 陸聰明 |
| 地址： | 200444*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 折射率 折射模型 自標定 多層 光場 相機 立體視覺系統(tǒng) 測距 玻璃 成像光線 界面法線 拍攝環(huán)境 入射光線 三維重建 約束平面 海域 拍攝 標定板 內參 物點 相交 海水 清晰 應用 圖片 | ||
1.一種基于光場多層折射模型的水下折射率自標定方法，在已知相機內參，空氣和玻璃的折射率、厚度以及立體視覺系統(tǒng)相對姿態(tài)的情況下，通過在測定海域內拍攝一組清晰的標定板圖片，根據(jù)物點P在左、右相機兩約束平面所相交的直線上這一約束，從而測定拍攝海域海水折射率μ；其特征在于，包括以下步驟：
步驟一：在左、右相機拍得的清晰標定板圖片上，提取得到相對應的一組像點，左像點ml，右像點mr；
步驟二：根據(jù)光線的光場表示方法，分別計算對于左、右相機像點經(jīng)過多層界面?zhèn)鞑ズ驼凵浜蟮竭_水中的入射光線并轉換成光場矢量ql，qr；
步驟三：將右相機坐標系下矢量和點轉換到左相機坐標系：qr'＝Rl_r×qr+tl_r，對于右多層折射坐標系的z軸同理得：zr'＝Rl_r×zr，or'＝tl_r；
步驟四：根據(jù)平面法線和點約束，分別求出左、右相機約束平面πl、πr；左相機約束平面表示為：平面法線平面上一點ol＝[000]；右相機約束平面表示為：平面法線平面上一點or'＝tl_r；
步驟五：兩個約束平面相交于一條直線，由折射定律知，物點P在該直線上；
步驟六：預估海水的折射率位于1.3至1.5之間，采用搜索法在這個范圍內確定折射率；取折射率區(qū)間內某一折射率μi，此時左、右相機像點對應的最后一層介質折射后的光線與步驟五中的直線分別相交于兩點，當這兩點之間距離最小時，其對應的μ即為海水的折射率。
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