[发明专利]基于主动式双目立体视觉的测量方法及RGBD相机系统

权利要求书

1.一种基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，包括：

同时对目标场景中的红外光和可见光进行成像，分别形成红外图像和彩色图像；

对所述红外图像和所述彩色图像进行矫正；

将矫正后的红外图像进行立体匹配，生成视差图；

将所述视差图与矫正后的彩色图像进行配准，确定每个彩色像素点的深度值。

2.根据权利要求1所述基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，对目标场景中的红外光和可见光进行成像之前，该方法还包括：

向所述目标场景中照射处于红外波段的纹理图案。

3.根据权利要求1所述基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，

将矫正后的红外图像进行立体匹配，生成视差图，具体包括：

对矫正后的红外图像进行噪声抑制和纹理增强处理，所述红外图像包括左图像和右图像；

遍历所述左图像中特定区域的像素点，进行代价计算，确定每个像素点的匹配代价，所述左图像中特定区域是根据预置参数确定的区域；

对每个像素点的匹配代价进行去噪处理；

根据去噪后的匹配代价，确定左图像中每个像素点在右图像中的匹配点，并计算每个像素点的视差值；

检测每个像素点与匹配点的匹配度，滤除误匹配点的视差值，将匹配度检验合格的视差值构建视差图。

4.根据权利要求3所述基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，

遍历左图像中特定区域的像素点，进行代价计算，确定每个像素点的匹配代价，具体包括：

针对所述左图像中特定区域中任意一个像素点p_l，以所述像素点p_l为中心，建立邻域像素区间；

根据所述像素点p_l的位置坐标，在所述右图像中，确定相同位置坐标的像素点p_r，并以所述像素点p_r为中心，建立邻域像素区间；

根据像素点p_l的邻域像素区间和像素点p_r的邻域像素区间，确定匹配代价算法；

在右图像中，将像素点p_r向指定方向偏移i个像素点的距离，采用匹配代价算法，计算相应的代价值C_i，其中，i＝0,1,2,…,m-1，m为预置参数；

根据去噪后的匹配代价，确定左图像中每个像素点在右图像中的匹配点，并计算每个像素点的视差值，具体包括：

针对所述左图像中特定区域中任意一个像素点p_l，在去噪处理后的m个代价值中进行查找，确定最小的代价值；

将最小代价值所对应的像素点p'_r，作为像素点p_l在右图像中的匹配点；

计算所述像素点p_l和匹配点p'_r在水平像素位置的差值，以作为该像素点p_l的视差值d。

5.根据权利要求1所述基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，

将所述视差图与矫正后的彩色图像进行配准，确定每个彩色像素点的深度值，具体包括：

根据标定的相机参数，将所述视差图中任意一个像素点坐标，转换为指定相机坐标系下的三维点坐标；

根据预获取的旋转变换量或平移变换量，将指定相机坐标系下的三维点坐标转换到RGB相机坐标系；

将RGB相机坐标系下的三维点坐标进行平面投影变换，计算在彩色图像上的坐标位置，确定配准的彩色像素点，并将RGB相机坐标系下三维点坐标的z轴坐标，作为该配准的彩色像素点的深度值。

6.根据权利要求5所述基于主动式双目立体视觉的测量方法，其特征在于，

将指定相机坐标系下的三维点坐标转换到RGB相机坐标系之前，该方法还包括：

计算所述指定相机坐标系与RGB相机坐标系的空间位置关系，获取旋转变换量和平移变换量。