[发明专利]一种单双目融合定位测距算法

说明书

一种单双目融合定位测距算法，包括如下步骤：A、完成Ladybug相机标定，获取精确的相机内外参数；B、测距图像预处理，利用直方图均衡化增强对比度，中值滤波处理噪声；C、计算两镜头的重叠区域，确定视场分界线的位置，根据视场分界线，判断障碍物是否存在重叠区域；D、若障碍物位于重叠区域，则开启双目测距机制，根据透视变换的三角关系等式，推导出空间点的三维坐标；E、若障碍物位于非重叠区域，则开启单目测距机制，采用数据非线性回归建模方法；F、在Ladybug全景相机中获取Dome Projection模式全景图像中，计算障碍物的方位角。本发明提出一种针对多目全景相机的单双目融合定位测距算法。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域中的图像测距技术领域，特别涉及一种单双目融合定位测距算法。

背景技术

机器人研究领域中，机器人使用传感器作为避障装置一直是研究领域的热点你，但是多个使用传感器的设备在同一环境中工作时，相互之间可能产生干扰，相对于视觉测量，传感器还是存在一定的不足。

因此，多数的研究机构开始了全景视觉系统的研究。但是目前的全景视觉在定位测距领域不能完全替代传感器，需要与传感器联合使用，这样的话，既增加了装置的重量，也没有降低使用成本，并且在反应速度上还存在一定的不足。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提出一种针对多目全景相机的单双目融合定位测距算法，将相机视野分为重叠区域和非重叠区域，建立选择机制，若判断障碍物在重叠区域，则开启双目测距模式；若判断障碍物在非重叠区域，则开启单目测距模式。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种单双目融合定位测距算法，包括如下步骤：

A、完成Ladybug相机标定，获取精确的相机内外参数；

B、测距图像预处理，利用直方图均衡化增强对比度，中值滤波处理噪声；

C、计算两镜头的重叠区域，确定视场分界线的位置，根据视场分界线，判断障碍物是否存在重叠区域；

D、若障碍物位于重叠区域，则开启双目测距机制，根据透视变换的三角关系等式，推导出空间点的三维坐标；

E、若障碍物位于非重叠区域，则开启单目测距机制，采用数据非线性回归建模方法；

F、在Ladybug全景相机中获取Dome Projection模式全景图像中，计算障碍物的方位角。

进一步地，所述步骤C中，β是两摄像机所成的夹角(90°＜β＜180°)，是摄像机的最大水平视角，两摄像机的最大视角相等，当摄像机的边界线出现在相邻相机视场中时，称边界线为对应摄像机下的视场分界线；

相邻摄像机重叠区域的角度的计算公式为：

设采集到单幅图像的宽度为W，计算两相邻摄像机之间视场重叠区域宽度b的公式为：

在求出重叠区域的宽度b后，即可确定视场分界线的位置。根据视场分界线，判断障碍物是否存在重叠区域，来确定使用双目测距或单目测距；

若摄像机的视场中存在障碍物(x，y)，定义G(x，y)为被测障碍物与视场分界线的关系函数，以此判断其障碍物是否在重叠区域，函数如下：

根据G(x，y)取值，即可判断被测障碍物处于摄像机的视场内位置。