[發明專利]一種可見光與紅外相機快速配準的方法

有效

• 申請號: 202010027821.X
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111242991B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 呂德運;仲維;孔維強;劉日升;樊鑫;羅鐘鉉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/80
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

1.一種可見光與紅外相機快速配準的方法，其特征在于，包括下列步驟：

1)確定距離：令配準最近有效距離為d₁，最遠有效距離為d₂，確定棋盤格圖像拍攝的距離d；

1-1)令配準最近有效距離為d₁，最遠有效距離為d₂，根據視差D求解公式：

其中B為基線長度，F為焦距，Z為相機到物體的距離；那么在最近有效距離處的視差D₁的求解公式為：

同理，在最遠有效距離處的視差D₂的求解公式為：

1-2)設定權重k，得出加權平均視差D₀：

D₀＝kD₁+(1-k)D₂

確定棋盤格圖像拍攝的距離d為：

2)拍攝棋盤格圖像：使用可見光和紅外相機同時拍攝的棋盤格標定板圖像；

3)檢測角點：使用棋盤格角點檢測算法檢測可見光和紅外相機拍攝的棋盤格標定板圖像；

4)求單應性矩陣：根據分解奇異值矩陣或者最小二乘法求解單應性矩陣H；

5)完成配準：通過單應性矩陣H確定可見光和紅外相機的位置關系，完成配準。

2.根據權利要求1所述的一種可見光與紅外相機快速配準的方法，其特征在于，步驟4)中求單應性矩陣，具體包括以下步驟：

4-1)將單應性矩陣H定義為以下公式：

則有：

矩陣展開處理后，得：

加上一個||H||＝1的約束條件；將上面的兩個等式展開得到：

h₁₁x+h₁₂y+h₁₃-h₃₁xx′-h₃₂yx′-h₃₃x′＝0

h₂₁x+h₂₂y+h₂₃-h₃₁xy′-h₃₂yy′-h₃₃y′＝0

得到了兩幅圖像中的N個對應亞像素級角點的坐標，進而得到如下的線性方程組：

采用4個以上的對應點，求解單應矩陣。

3.根據權利要求2所述的一種可見光與紅外相機快速配準的方法，其特征在于，步驟4)采用奇異值分解或Levenberg-Marquarat算法進行求解單應矩陣。