[發(fā)明專利]基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110690119.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113534176A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李暉;陳偉靈;何燕成;余毅;錢文彤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08;G01S17/90
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;黃帥

1.一種基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，包括以下步驟：

標(biāo)定微透鏡中心；

獲取子孔徑圖像；

對(duì)子孔徑圖像進(jìn)行正則化約束，構(gòu)造正則化目標(biāo)函數(shù)，求解目標(biāo)函數(shù)最小值，提高子孔徑圖像的空間分辨率；

匹配具有不同視角的子孔徑圖像，求取視差值；

利用求取的視差值以及三維轉(zhuǎn)換矩陣，求得目標(biāo)物體的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，匹配多組具有不同視角的子孔徑圖像，得到目標(biāo)物體距離的多個(gè)測(cè)量值，求取均值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，該方法還包括步驟：

利用數(shù)字對(duì)焦理論，得出光場(chǎng)重聚焦原理，結(jié)合高斯公式，估計(jì)出目標(biāo)物體的深度范圍；

得到目標(biāo)物體距離的多個(gè)測(cè)量值后，保留在深度范圍內(nèi)的目標(biāo)物體的距離，再求取均值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，標(biāo)定微透鏡中心具體為：

獲取白圖像，計(jì)算白圖像中心坐標(biāo)，白圖像中心點(diǎn)即為微透鏡中心。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，提取多張白圖像，分別用高斯濾波器進(jìn)行去噪處理，將去噪后的多副白圖像進(jìn)行均值處理，得到一張白圖像，最后根據(jù)透鏡中心會(huì)聚光最強(qiáng)的原理，找到白圖像的中心坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，正則化目標(biāo)函數(shù)包括三項(xiàng)：

第一項(xiàng)，約束每個(gè)高分辨率視圖與低分辨率視圖保持一致性來加強(qiáng)數(shù)據(jù)保真度；

第二項(xiàng)，為每個(gè)視圖收集其他視圖編碼的互補(bǔ)信息；

第三項(xiàng)，基于圖形的先驗(yàn)知識(shí)，通過沿定義光場(chǎng)幾何結(jié)構(gòu)的光場(chǎng)外極線強(qiáng)制平滑來正則化高分辨率視圖；

以上三項(xiàng)構(gòu)成一個(gè)二次目標(biāo)函數(shù)，通過最近點(diǎn)算法迭代化求解目標(biāo)函數(shù)最小值，提高分辨率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，求取視差值時(shí)，構(gòu)造一個(gè)基于視差的全局能量函數(shù)，當(dāng)求得能量函數(shù)最小時(shí)，即可獲得每個(gè)像素點(diǎn)的最佳視差大小；

首先將初始能量函數(shù)求解問題分解為多個(gè)一維線性問題，對(duì)每一條路徑建立代價(jià)方程，最終將各條路徑的代價(jià)值求和，使代價(jià)值最小的視差值即為最佳視差大小。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的基于圖正則化的光場(chǎng)高精度三維測(cè)距方法，其特征在于，采用窗口形式計(jì)算，并設(shè)置最大視差點(diǎn)對(duì)匹配范圍進(jìn)行限制，排除不符合的視差值。