[发明专利]一种基于几何特征的视觉重建方法

权利要求书

1.一种基于几何特征的视觉重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用双摄像头对目标场景进行连续图片采集；

步骤2，对每一张的图片进行几何组块提取；

首先在图片中提取线，提取了线段后，矩形搜索算法将检查线段是否可以构成矩形；

矩形搜索算法指在同一平面内，从某一条线段出发，寻找是否有一条线段与之垂直，如果有则继续寻找是否存在第三条线段与第二条垂直，继续寻找第四条线段；

如果四条线段都存在，则构成矩形；

步骤3，根据双摄像头中心坐标对不同时刻的场景图片中的几何组块进行3D重建，一个点P在物理世界的坐标(X,Y,Z)和图片上的坐标(x,y,1)转换的关系为：

其中f为焦距；

在场景重建时，并不对所有像素点进行3D重建，而仅对矩形的四个顶角进行3D重建，由此确定几何组块的3D位置和现实尺寸；

步骤4，根据步骤3中得到的3D重建恢复出几何组块匹配特征，几何组块匹配特征包括几何组块的尺寸和像素特征，记为一个二元元祖Feature＝(Dimension,Texture)；Feature表示几何组块匹配特征，Dimension表示几何组块的尺寸，Texture表示像素特征；每个组块的像素矩阵都将使用压缩感知压缩为长度为M的矢量并进行归一化，压缩感知中的观测矩阵使用高斯随机矩阵，稀疏矩阵使用差分矩阵；根据恢复的几何组块匹配特征对不同时刻的场景图片中的对应的几何组块进行两两匹配；在进行几何组块匹配时，若两个组块的几何组块匹配特征Feature相差小于一定阈值，则表示两个几何组块是匹配的；如果相差超过一个阈值，则不匹配；

步骤5，若两个场景图片中的两个几何组块匹配，则将两个场景连接起来，最终重建完整的3D场景。

2.根据权利要求1所述的基于几何特征的视觉重建方法，其特征在于，所述步骤5中若两个场景图片中的两个几何组块匹配，则基于该几何组块进行坐标系的统一，将两个场景连接起来，连续处理场景图片最终重建完整的3D场景。