[发明专利]三相机组特征点匹配方法、测量方法及三维检测装置

权利要求书

1.一种三相机组特征点匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

a1.以一组三相机组的横向像平面中的一个像平面为基像平面，对于所述基像平面上的一个特征点找出在横向方向上与该基像平面相邻的像平面上与该特征点匹配的所有匹配点；

a2.对于所述步骤a1中的所述基像平面上的所述特征点和对应的在横向方向上与所述基像平面相邻的像平面上与该特征点匹配的所有匹配点，组成的匹配点组，找出在第三个像平面上与该对匹配点组相匹配的匹配点，根据匹配条件，去除不满足匹配条件的匹配点组，形成由三个像平面上都存在的满足匹配条件的匹配点组；

a3.重复步骤a1和a2，找出基像平面上所有能够实现匹配的特征点及其对应的匹配点组，以及匹配点组中其它两个像平面上对应的匹配点；

a4.将所有匹配点组中位于其它两个非基像平面上对应的匹配点进行全图验证，确定出所述三个像平面对应于同一被视点的唯一性匹配点组。

2.根据权利要求1所述的三相机组特征点匹配方法，其特征在于，

所述步骤a1中，对于所述基像平面上的一个特征点根据匹配条件1)找出在横向方向上与该基像平面相邻的像平面上与该特征点匹配的所有匹配点；

其中，

所述匹配条件1)，为一个被视点在一组三相机组的三个像平面上成像时，在横向方向上相邻的两个像平面上的成像点满足：该被视点在左像平面上的成像点与该被视点在对应的右像平面上的成像点位于平行于横向坐标轴的同一条直线上，并且该左像平面上的成像点相对于该左像平面的坐标原点的水平偏移量大于该右像平面上的成像点相对于该右像平面的坐标原点的水平偏移量。

3.根据权利要求2所述的三相机组特征点匹配方法，其特征在于，

所述步骤a2中，根据匹配条件2)和匹配条件3)找出在第三个像平面上与该对匹配点组相匹配的匹配点；

其中，所述匹配条件2)为，一个被视点在一组三相机组的三个像平面上成像时，在另一个高度方向上的像平面上的成像点位于，与该像平面相邻的左右两侧的两个像平面上的成像点与该被视点在该像平面上的成像点的连线的交点上，且两条连线分别平行于该被视点所在该像平面上的中心点与对应的水平轴上两个左右像平面上的中心点的连线；

其中，所述匹配条件3)为，一个被视点在一组三相机组的三个像平面上对应的匹配点组满足的必要条件为该三个成像点组成一个三角形，该三角形的三条边与三个像平面的焦点组成的三角形的三条边平行，且该三角形与三个像平面的焦点组成的三角形相似。

4.根据权利要求3所述的三相机组特征点匹配方法，其特征在于，

步骤a4中，如果在其它两个非基像平面上出现同一匹配点对应基像平面上的两个或多个匹配点组时，以该点为基点，按照匹配条件1)、2)和3)，以及步骤a1、a2和a3，在基像平面上依次寻找对应的匹配点，判断在该匹配点上是否还存在另外的匹配点组，如果有，就将本匹配关系删除，直到出现匹配关系为两两对应的唯一匹配关系为止；如果，一直存在一点对多点，且已经在非基像平面上的两个平面都完成了全图验证的情况下，就将该匹配关系全部删除。

5.一种基于三相机组特征点匹配方法的测量方法，其特征在于，

包括以下步骤：

b1.图像采集完成后，使用权利要求1-4任一项所述的匹配方法找出所述基像平面中的所有特征点对应的唯一性匹配点组；

b2.根据所述步骤b1中获得的唯一性匹配点组的像坐标，计算被视点的空间位置坐标；

b3.根据所述步骤b2中获得的被视点的空间位置坐标，形成三维点云数据，建立三维点云图形，重现三维立体图像。