[发明专利]一种基于鱼眼相机的行星车探测点定位方法

权利要求书

1.一种基于鱼眼相机的行星车探测点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将左、右鱼眼相机原始图像分别转换为中心投影模式下的中心投影图像；

S2、将中心投影图像进行核线纠正处理，转换为左、右核线图像；

S3、从左核线图像中提取特征点，在右核线图像上根据所述特征点利用相关系数法从中搜索出相关系数最大的点作为匹配点，然后利用最小二乘法，将相关系数法提取的匹配点进行平差计算，使得左、右核线图像的匹配精度达到子像素等级。

S4、根据最小二乘法平差得到的高精度匹配特征点，利用前方交会算法计算探测点位置。

2.如权利要求1所述的一种基于鱼眼相机的行星车探测点定位方法，其特征在于，

S1具体为：将任一空间点P在鱼眼相机成像的像坐标(x，y)转换为中心投影模式下图像坐标(x′，y′)；设O′为镜头中心，O′X′Y′平面为鱼眼镜头像平面，f为鱼眼相机的焦距，O′Z为主光轴，以O′为坐标系原点建立像空间坐标系O′-X′Y′Z，任一空间点P，在鱼眼相机对应的像空间坐标系下坐标为(x′，y′，z)；O′P连线与投影球面相交于一点p，把p点正投影到O′X′Y′像平面上，得到像点p′，坐标为(x，y)，(x，y)即为点P在鱼眼相机对应的像空间坐标系下坐标(x′，y′，z)的球面投影，球面方程为x^′2+y^′2+z²＝f²；假设在Z＝f的平面处有一虚拟的像平面OXY，对应的坐标轴方向与像平面O′X′Y′中坐标轴平行，O′P连线与其交点为p″，p″为点P的虚拟的中心投影像点，则该p″点的中心投影下的像坐标表示为(x′，y′)；P、p″和O′三点遵循中心投影的共线方程，各坐标间有如下关系：

x′=f·xf2-x2-y2y′=f·yf2-x2-y2---(1)]]>

令原始鱼眼相机左图像的像点坐标为(x_L，y_L)，原始鱼眼相机右图像的像点坐标为(x_R，y_R)，根据公式(1)，则有它们对应在中心投影图像上的像点坐标分别为(x′_L，y′_L)、(x′_R，y′_R)，即，

xL′=f·xLf2-xL2-yL2yL′=f·yRf2-xL2-yL2]]>

xR′=f·xRf2-xL2-yL2yR′=f·yRf2-xR2-yR2]]>

3.如权利要求1或2所述的一种基于鱼眼相机的行星车探测点定位方法，其特征在于，S2具体为：设像点在左、右核线图像上的像点坐标分别为(x″_L，y″_L)、(x″_R，y″_R)，则它们与中心投影图像上的像点坐标(x′_L，y′_L)、(x′_R，y′_R)的转换关系为：

其中，N_转为左鱼眼相机核线图像与其原始图像间的转换矩阵，N′_转为右鱼眼相机核线图像与其原始图像间的转换矩阵，X0′Y0′]]>为左鱼眼相机核线图像与其原始图像间转换的平移参数，X0′′Y0′′]]>为右鱼眼相机核线图像与其原始图像间转换的平移参数。