[發(fā)明專(zhuān)利]基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010871215.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111998823B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劉;張帆;張冠宇;吳廣棟;高鑒;吳坤洋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01C3/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C3/00;G01C3/02;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張冉昕

本發(fā)明公開(kāi)了基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法，涉及異光源測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有測(cè)距精度低的問(wèn)題，包括步驟一、獲得可見(jiàn)光相機(jī)拍攝的可見(jiàn)光圖像和近紅外相機(jī)拍攝的近紅外圖像，根據(jù)可見(jiàn)光圖像獲得可見(jiàn)光測(cè)距結(jié)果L_v，根據(jù)近紅外圖像獲得近紅外測(cè)距結(jié)果L_r，根據(jù)可見(jiàn)光圖像和近紅外圖像獲得雙目測(cè)距結(jié)果L_s；步驟二、判斷可見(jiàn)光是否充足并采用誤差函數(shù)E對(duì)L_r進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)玫阶罱K測(cè)距結(jié)果L，若可見(jiàn)光充足，則E為根據(jù)多個(gè)L_r對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練獲得；若可見(jiàn)光不充足，則E為根據(jù)多個(gè)L_r、L_v和L_s的組合對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練獲得。本發(fā)明無(wú)論是光照是否充足的情況下測(cè)距精度高，測(cè)距精度相比于單目測(cè)距和雙目測(cè)距均有較大的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙目異光源測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代空間航天器的對(duì)接中，距離測(cè)量是最基本的要求。外空間光照條件復(fù)雜，強(qiáng)光、弱光甚至無(wú)光等情況給傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)距定位方式帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。近紅外成像由于原理不同，在復(fù)雜的光照條件下依舊能夠保持十分穩(wěn)定的成像能力，因此可以將之與傳統(tǒng)可見(jiàn)光測(cè)距方式相結(jié)合，利用二者優(yōu)勢(shì)進(jìn)行距離測(cè)量上的相互補(bǔ)償。由于對(duì)夜視能力的需求，近些年，近紅外與可見(jiàn)光結(jié)合的異光源成像發(fā)展較為迅速，已經(jīng)在車(chē)牌識(shí)別、人臉識(shí)別、無(wú)人機(jī)測(cè)距、車(chē)距檢測(cè)等領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。盡管已經(jīng)有大量學(xué)者對(duì)異光源成像以及單雙目融合測(cè)距等進(jìn)行了探索，但結(jié)合測(cè)距精度仍然較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有測(cè)距方法測(cè)距精度較低的問(wèn)題，本發(fā)明提供基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法，包括如下步驟：

步驟一、獲得可見(jiàn)光相機(jī)拍攝的可見(jiàn)光圖像和近紅外相機(jī)拍攝的近紅外圖像，根據(jù)可見(jiàn)光圖像獲得可見(jiàn)光測(cè)距結(jié)果L_v，根據(jù)近紅外圖像獲得近紅外測(cè)距結(jié)果L_r，根據(jù)可見(jiàn)光圖像和近紅外圖像獲得雙目測(cè)距結(jié)果L_s；

步驟二、判斷可見(jiàn)光是否充足并采用誤差函數(shù)E對(duì)L_r進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)玫阶罱K測(cè)距結(jié)果L，若可見(jiàn)光充足，則E為根據(jù)多個(gè)L_r、L_v和L_s的組合對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練獲得；若可見(jiàn)光不充足，則E為根據(jù)多個(gè)L_r對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練獲得。

基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法，所述雙目異光源測(cè)距裝置包括近紅外相機(jī)、可見(jiàn)光相機(jī)和電箱，近紅外相機(jī)、可見(jiàn)光相機(jī)設(shè)置在電箱上，所述近紅外相機(jī)的像面和可見(jiàn)光相機(jī)的像面共面，近紅外相機(jī)和可見(jiàn)光相機(jī)光軸平行。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法師根據(jù)空間航天器對(duì)接過(guò)程中光照條件較為復(fù)雜的情況，設(shè)計(jì)了異光源單雙目融合測(cè)距方法，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)距進(jìn)行了良好的誤差補(bǔ)償，本發(fā)明的目標(biāo)測(cè)距方法無(wú)論是光照是否充足的情況下測(cè)距精度高，測(cè)距精度相比于單目測(cè)距和雙目測(cè)距均有較大的提升。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明的基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法的測(cè)距裝置圖。

圖4為本發(fā)明的基于雙目異光源測(cè)距裝置的目標(biāo)測(cè)距方法的可見(jiàn)光充足情況下測(cè)距結(jié)果精度對(duì)比圖。