[发明专利]基于基线距离的双目视觉测距方法

说明书

本发明涉及双目计算机视觉测量领域，特别是一种基于基线距离的双目视觉测距方法。其中，包括以下步骤：S1.双目相机进行标定；S2.利用双目相机进行图像采集：S3.运用目标识别及特征点匹配算法计算左目相机成像的左视图和右目相机成像的右视图中目标点的视差；S4.将右目相机成像的右视图向右偏移距离C：S5.调整基线距离使图像视差为0，根据调整后的基线距离求得待测距离。通过该方法进行测距时，可有效解决现有视差法测距存在两端测量精度发散问题，使有效测量范围更广，精度更高。

技术领域

本发明涉及双目计算机视觉测量领域，特别是一种基于基线距离的双目视觉测距方法。

背景技术

随着视觉技术的发展，双目立体视觉在三维重建、车辆辅助驾驶等领域的应用越来越广泛，将相机采集到的二维信息转换为具有深度的三维信息的需求越来越强烈。现有的双目立体视觉采用固定基线距离通过双目相机成像视差变化的视差法进行测距，由于视差与距离之间成反比例关系，所以就会引起测量精度在两端发散，只有中间段精度较高。因此在现有技术中，视差法双目立体测距多集中在较小范围内。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种基于基线距离的双目视觉测距方法，通过该方法进行测距时，可有效解决现有视差法测距存在两端测量精度发散问题，使有效测量范围更广，精度更高。

本发明的技术方案是：一种基于基线距离的双目视觉测距方法，其中，包括以下步骤：

S1.双目相机进行标定；

S2.利用双目相机进行图像采集：

待测物在左目相机和右目相机中分别成像；

S3.运用目标识别及特征点匹配算法计算左目相机成像的左视图和右目相机成像的右视图中目标点的视差；

运用目标识别算法识别双目相机成像左、右视图中的待测目标，并对图中待测目标外接矩形，获取待测目标的外接矩形坐标，矩形区域内采用特征点匹配算法，将匹配成功的特征点横坐标求均值作为目标点横坐标，设左目相机成像的左视图中横坐标值为X_l，右目相机成像的右视图中横坐标值为X_r，则左右视图中的目标点视差为D＝X_l-X_r；

S4.将右目相机成像的右视图向右偏移距离C：

为了保证图像分辨率不变，将右目相机成像的右视图的图像矩阵在左侧添加C列像素值为0的像素点，同时把右目相机成像的右视图的图像矩阵最右侧C列像素点删除，对右目相机成像的右视图的原像素点位置进行偏移处理，其中D-10＜C≤D，且C的选取要保证偏移后的待测物在右视图中完整展现；

S5.调整基线距离使图像视差为0，根据调整后的基线距离求得待测距离；

以左目相机为基准，对右目相机进行水平方向的平移，使右目相机成像的右视图中目标点横坐标与左目相机成像的左视图中目标点横坐标相等，此时左右视图中的目标点视差为零，并测量得到调整后的双目相机基线距离T；

此时左视图和右视图之间的真实视差值为C，双目相机的基线距离为T，待测距离Z即待测物与相机投影中心之间的距离通过下式得到：

其中，f为相机焦距，1/dx为像素单位换算到长度单位的比例系数；

S6.改变待测物与相机之间的距离，此时重复步骤S5得到改变后的待测距离Z；

若在右目相机的平移调整范围内始终无法调整至视差为0，则重复步骤S2、S3、S4和S5，重新确定偏移距离C，得到改变后的待测距离Z。