[发明专利]基于基准点的简便匹配方法

权利要求书

1.立体视觉系统中一种基于基准点的简便匹配方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1)采集立体图像，并建立左右两幅图像坐标系；取左图像的图像坐标系为参考图像坐标系，右图像的图像坐标系为偏移图像坐标系。

步骤2)寻找基准点和特征点坐标：

在立体视觉系统中引入特征光源发射器，由该特征光源产生基准点；

先对左右两幅图像进行处理，检测特征光源在左、右两幅图像中的成像点的坐标，在参考坐标系中记作P₀(X₀，Y₀)，在偏移坐标系中记作作为下一步匹配的基准匹配点，即基准点；

再通过对图像处理得到目标的质心坐标，在参考坐标系中记作(X_i，Y_j)，在偏移坐标系中记作作为下一步匹配的特征点；

其中P₀(X₀，Y₀)和是特征光源成像点的匹配数据对，作为初始匹配点，(X_i，Y_j)和是目标区域形心坐标匹配数据对，需要下一步匹配；

步骤3)基于基准点的匹配：

先以所述初始匹配点为基准点，对参考坐标系图像中的特征点进行描述，该描述是根据特征点与基准点间的位置关系，按照特定的规律进行的；再运用匹配约束法则，在偏移坐标系图像中寻找和参考坐标系图像中的特征点相匹配的特征点，直到匹配完参考坐标系图像中所有的特征点，得到匹配点对；

步骤4)深度信息计算：

有了匹配点对后，就可以根据深度计算公式，获得各个目标的深度信息；

深度计算公式：

2.根据权利要求1所述的基于基准点的简便匹配方法，其特征是所述步骤2)中，包括：

步骤201)基准点的寻找，基于以下两个依据：

推算特征光源发射器发射的特征光源点在立体图像的坐标值，在该坐标值附近寻找基准点；

检测特征光源点形成的具有特定颜色的区域，根据该区域的颜色和面积大小来确定基准点，并以该区域的形心坐标值作为基准点的坐标值；

步骤202)判断是否找到基准点，如果没有找到，则返回步骤201)，反之继续进行步骤203)：

步骤203)特征点的寻找：

特征点取目标在图像成像的形心坐标，是利用形心计算公式获得目标区域的形心坐标，为下一步匹配准备好特征点数据。

3.根据权利要求1所述的基于基准点的简便匹配方法，其特征是所述步骤3)中，所述特定的规律是指纵向进行排列；步骤包括：

步骤301)在参考坐标系图像中按照纵向排列所有特征点和基准点，实现算法如下：

在参考坐标系中，以(X₀，Y₀)为基准点向上下两个方向进行搜索相邻的像素坐标，使得其满足：Y_i+1≥Y_i，(i＝±n)，其中n为上下两个方向特征点数目的最大值；则得到在参考坐标系中的像素点坐标从上到下的排列：(X_an，Y_an)，(X_a(n-1)，Y_a(n-1))，…，(X_a1，Y_a1)，P₀(X₀，Y₀)，(X_b1，Y_b1)，…，(X_b(n-1)，Y_b(n-1))，(X_bn，Y_bn)；

步骤302)在偏移坐标系图像中按照纵向排列所有特征点和基准点：实现算法与步骤301)的算法相同；

步骤303)根据匹配准则进行立体匹配：

根据唯一性约束和平行约束两个条件，参考坐标系的特征点在偏移坐标系有且仅有一个特征点与之对应，且两个特征点具有相同的纵坐标值；

如果一个坐标系中的一个特征点在另一坐标系中无特征点与其对应，则根据平行约束来判别。