[发明专利]一种基于Ladybug全景相机图像的360度全方位测距方法

摘要

本发明公开了一种基于Ladybug全景相机图像的360度全方位测距方法，它涉及计算机视觉领域中的图像测距技术领域。其方法步骤读入Ladybug相机采集的各镜头图像序列；各相机分别进行姿态估计；在相邻两帧中分别选择两次待测距离起点和终点；计算起点和终点分别所属相机索引号；计算起点和终点的局部三维坐标；局部三维坐标转为统一坐标系下三维坐标；计算统一坐标系下起点和终点间虚拟距离；Xsense获取车载相机速度和加速度；拟合两帧间车载相机间距；计算比例因子；计算起点和终点间实际三维空间距离。本发明能够实现起点和终点落入不同相机下的距离测量，进而实现360度测量任意一段距离。

主权项

一种基于Ladybug全景相机图像的360度全方位测距方法，其特征在于，其方法步骤为：(1)、读入Ladybug相机采集的各镜头图像序列：在Ladybug相机采集过程中，每个镜头都会采集一系列序列图像；(2)、各相机分别进行姿态估计：在各相机的内参矩阵K已知的前提下，利用Bundle对各镜头序列图像进行相机姿态估计；(3)、在相邻两帧中分别选择两次待测距离起点和终点：在起始帧选择一次起点p0和终点q0，在下一帧选择一次相同的起点p1和相同的终点q1；(4)、计算起点和终点分别所属相机索引号：根据Ladybug提供的API函数获取两次起点所属的相机索引号CamIdStart和两次终点所属的相机索引号CamIdEnd；(5)、计算起点和终点的局部三维坐标：步骤(2)获取了相机的内外参数，根据三角测量理论和CamIdStart号相机的内外参数计算p0和p1两图像点所对应的三维空间点坐标Pstart；同理计算出q0和q1两图像点所对应的三维空间点坐标Qend；(6)、局部三维坐标转为同一坐标系下三维坐标：将步骤(5)中的不同的坐标系下的三维坐标Pstart和Qend转换到同一坐标系下；(7)、计算同一坐标系下起点和终点间虚拟距离：利用向量间欧式距离计算起点和终点在同一坐标系下的间距DisVir；(8)、Xsense获取车载相机速度和加速度：在车载Ladybug采集图像的同时，硬件Xsense会实时记录车辆在采样点上的速度和加速度，分别获取相邻两帧采样点的速度和加速度：v0,a0,v1,a1；(9)、拟合两帧间车载相机间距：已知两点的速度和加速度：v0,a0,v2,a2，利用四阶多项式拟合相邻两帧采样点间的距离DisGap；(10)、计算比例因子：根据车辆在两采样点间实际间距DisGap和两点相机间变换关系，计算实际距离与虚拟三维距离间的比例因子；(11)、计算起点和终点间实际三维空间距离：根据比例因子Scale计算出起点和终点间虚拟距离DisVir对应的实际空间距离DisAct。