[发明专利]基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法

权利要求书

1.一种基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤一，建立由点特征组成，并且点特征的数量大于等于6的几何结构，得到关于该几何结构的多帧图像并确定不同图像中几何特征的匹配关系；

步骤二，确定几何结构具有的三维射影不变量数量和具体表示形式；

步骤三，建立物体的图像信息与物体的三维特征之间的联系，具体步骤为：使用相机的投射投影成像模型，建立三维空间特征与其二维图像中的投影之间的关系，根据投射投影成像模型，三维空间中一点P与其在二维图像中的投影点p之间的关系为：λ·p＝M·P，其中：λ为尺度因子，P表示三维几何结构中的点特征，p表示点P在二维图像中的映射，M为表征三维物体与其二维投影间关系的投射投影模型；

步骤四，根据图像获取物体的三维特征。

2.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的几何结构具有三维射影不变量且该不变量可由图像获得。

3.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的点特征中，当由四个以上点时，不存在四点位于同一平面。

4.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的几何特征的匹配关系是指：任意图像中的任一一个点特征与其他图像中该点的位置唯一对应。

5.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的确定三维射影不变量数量是指：I＝3m-15，其中：I表示不变量的数量，m表示几何结构中点特征的数量。

6.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的三维射影不变量是指：其中：P表示几何结构中的点特征，|·|表示对几何特征齐次坐标组成的矩阵取行列式，分式上下两端任一几何特征出现的次数总和保持相等。

7.根据权利要求1所述的基于图像的物体三维几何不变量快速获取方法，其特征是，所述的步骤四具体是指：根据步骤三获得的图像信息与三维特征之间的联系，消去不可测尺度因子，得到关于图像信息与三维射影不变量关系的等式，根据图像信息从等式中获得物体的三维射影不变量。