[发明专利]基于同步子区搜索的立体视觉三维位移测量方法

摘要

基于同步子区搜索的立体视觉三维位移测量方法，本发明涉及立体视觉三维位移测量方法，为解决时序匹配过程中未同步进行子区搜索，使测量计算效率低的问题。具体过程为：一、标定立体视觉系统，得到内外参数矩阵，采集图像，得到图像序列；二、提取左图像上各测点图像坐标，自动生成DIC匹配模板，计算搜索子区尺寸；三、得到右图像上对应测点的图像坐标；四、判断右图像上各测点DIC匹配结果是否满足极线约束关系，不满足则对DIC匹配结果进行修正；五、对左右图像序列上各测点同步进行DIC子区搜索，得到左右图像序列各测点对应匹配结果；六、得到各测点各时刻的三维坐标和三维位移。本发明用于结构三维位移测量领域。

主权项

1.基于同步子区搜索的立体视觉三维位移测量方法，其特征在于：所述方法具体过程如下：步骤一、采用相机标定方法对立体视觉系统进行标定，得到立体视觉系统的内参数矩阵和外参数矩阵，对各测点采集图像，得到各测点左右图像序列；所述内参数矩阵为左相机的内参数矩阵Al和右相机的内参数矩阵Ar；所述左相机为立体视觉系统左侧相机，右相机为立体视觉系统右侧相机；所述外参数矩阵为由左相机坐标系到右相机坐标系的旋转矩阵R和平移向量T；所述测点为粘贴在被测对象表面的圆形靶标圆心；步骤二、提取初始时刻左图像上各测点的图像坐标，自动生成各测点的DIC匹配模板，并计算各测点的DIC搜索子区尺寸；所述左图像为左相机采集的图像；所述DIC方法为数字图像相关方法；步骤三、使用DIC方法对初始时刻左图像上各测点进行立体匹配，得到右图像上各对应测点的图像坐标；所述右图像为右相机采集的图像；步骤四、判断初始时刻右图像上各测点的DIC立体匹配结果是否满足极线约束关系，如果立体匹配满足极线约束关系，执行步骤五；如果立体匹配不满足极线约束关系，对不满足极线约束关系的立体匹配结果进行修正，得到右极线上距离DIC立体匹配结果最近的点，将该点作为极线修正后匹配点；步骤五、对左右图像序列上各测点同步进行DIC子区搜索，得到左右图像序列的各测点的对应匹配结果；所述同步指的是依次完成一张图像上各测点的DIC子区搜索后，依次进行另一张图像上对应各测点的DIC子区搜索；步骤六、根据立体视觉原理，对步骤五得到的左右图像序列的匹配结果进行计算，得到各测点在各时刻的三维坐标和三维位移。