[发明专利]一种基于双目视觉的物理坐标定位方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉的物理坐标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对左右两个摄像机进行标定，建立摄像机模型的坐标系，求得摄像机模型中图像坐标系与世界坐标系的转换关系；

S2、提取特征点和获得特征点在左右图像中的像素坐标；

S3、算出特征点在世界坐标系中的空间坐标；

所述S2具体包括：

S21、图像边缘提取；

S22、求出特征点在左右图像中的像素坐标；

所述步骤S22具体包括：

S221、对图像的每个像素点灰度值进行“八邻域”的相似度参数计算，即对于像素点I(i,j)的灰度值，分别计算I(i-1,j-1)、I(i-1,j)、I(i-1,j+1)、I(i,j-1)、I(i,j+1)、I(i+1,j-1)、I(i+1,j)、I(i+1,j+1)的灰度值与I(i,j)灰度值的差值，如果差值在±20之间则为相似点，用1表示，否则不为相似点，用0表示，所有的相似点组成相似矩阵S；

S222、特征点提取；对每一个像素点计算相关矩阵M，计算公式如下：

G＝exp[-1/2(d²+e²)/δ₂]

其中，I表示像素点的像素灰度值强度，X、Y为像素灰度值在像素坐标x、y方向上的一阶偏导数，G为高斯平滑函数，d、e为高斯滤波器尺寸，u、v指的是图像坐标系的x、y值；

S223、计算相似矩阵中每个相似点的角点响应，计算公式如下：

R＝(AB-S²)²-L(A+B)²

其中，L为常数，R为角点响应的最大值；

S224、对于相似矩阵中的每个相似点，在w*w范围内寻找极大值点，w为移动检测窗口尺寸，若角点响应大于某一阈值θ且该点的角点响应比以该点为中心的“八邻域”点都大，则视为角点，该点的坐标值为相似矩阵中相似点的坐标，该坐标即像素坐标，对左右图像进行上述步骤操作，算出空间点在左右摄像机模型的坐标系中的像素坐标；

所述S3包括：

S301、对左右摄像机模型的坐标系中的像素坐标进行特征匹配，计算特征点视差，其计算公式为：

SAD(u，v，disp)＝∑|P_L(i+h，j+k)-P_R(i+h+disp，j+k)|

其中，(i，j)为像素点坐标，h、k为x、y坐标轴上的移动检测窗口尺寸，disp为视差值，P_L(i+h，j+k)、P_R(i+h+disp，j+k)为左右图像像素点的坐标；

S302、根据三角测距法计算目标点Z轴坐标：

P_L、P_R为左右图像像素点的横坐标，T为两摄像机光心连线距离，f为焦距，Z_P为目标点跟摄像机连线的距离值，即目标点在世界坐标系中的Z坐标值；

S303、将目标点的Z轴坐标Z_P，代入S1步骤中的转换模型，计算出目标点的左、右摄像机模型坐标系下的坐标，进而计算出目标点在世界坐标系中的坐标。