[发明专利]一种基于拼接图像的巡视器定位方法

摘要

本发明公开一种基于拼接图像的巡视器定位方法，利用双目立体相机在上一站点和当前站点前方一定角度范围内拍摄序列图像；将上一站点和当前站点左相机拍摄的序列图像分别通过柱面投影方法进行拼接，得到上一站点和当前站点左相机前方的广角度拼接图像；计算上一站点和当前站点左相机拼接图像的重叠区域并对其进行Affine‑SIFT特征提取与匹配，寻找上一站点和当前站点图像的匹配特征点；将匹配特征点反算到左相机原始图像中，在右相机图像提取对应的匹配特征点，并剔除错误特征点；通过光束法求解巡视器在当前站点的位置和姿态。采用本发明技术方案，能够实现巡视器的高精度定姿定位。

主权项

一种基于拼接图像的巡视器定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将巡视器的已知站点作为上一站点，巡视器向前行进一定距离到达的新站点作为当前站点，利用双目立体相机在上一站点和当前站点前方一定角度范围内拍摄序列图像；步骤S2：上一站点和当前站点分别将双目立体相机的左相机拍摄的序列图像分别通过柱面投影方法进行拼接，得到上一站点和当前站点前方的左相机广角度拼接图像，同时记录拼接图像各个区域对应的原始图像编号；步骤S3：利用巡视器上一站点和当前站点的初始位置和姿态信息以及在上一站点和当前站点拍摄图像时左相机与巡视器的位姿关系，分别计算上一站点和当前站点左相机拼接图像的重叠区域，并对该重叠区域进行Affine‑SIFT特征提取与匹配，得到上一站点和当前站点左相机拼接图像的匹配特征点集；步骤S4：将上一站点和当前站点左相机拼接图像的匹配特征点反算到上一站点和当前站点左相机拍摄的原始图像中，得到多组具有对应关系的原始图像及匹配点对；步骤S5：利用图像相关系数匹配方法，分别从上一站点和当前站点右相机拍摄的原始图像中寻找出左相机原始图像特征点的最优匹配点，得到上一站点和当前站点左右相机图像的匹配特征点集；步骤S6：利用前方交会算法，分别将上一站点和当前站点的每一对左右相机原始图像中提取的匹配特征点集的立体空间关系进行检查，剔除错误的特征点；步骤S7：根据上一站点的巡视器位置和姿态，将上一站点和当前站点左右相机图像的匹配特征点集及其对应关系作为输入，利用光束法求解巡视器在当前站点的位置和姿态。