[发明专利]一种基于光场模型的水下激光条纹匹配和立体重建方法

权利要求书

1.一种基于光场模型的水下激光条纹匹配和立体重建方法，其特征在于，操作步骤如下：

步骤a：利用水下双目立体视觉测量系统完成对水下目标的激光扫描和图片获取；

步骤b：对获取的左右相机图片进行激光条纹中心提取；

步骤c：根据空气和水下标定获得的参数信息，对激光条纹中心点计算对应光线在多层折射坐标系内所形成的光线，一直计算到最后一层界面光线的点和方向；

步骤d：根据左右激光条纹点对应的最后一层界面光线的点和方向，计算光线混合积，混合积为0的光线对应激光点为激光条纹对应点；

步骤e：根据左右激光条纹对应点所对应的最后一层界面的点和方向，计算空间三维点。

2.根据权利要求1所述的基于光场模型的水下激光条纹匹配和立体重建方法，其特征在于：所述步骤c中的激光条纹点计算最后一层界面光线的点和方向，包括以下步骤：

步骤①：左相机图片上激光条纹中心点像素坐标为(u_L,v_L)，右相机图片上激光条纹中心点像素坐标为(u_R,v_R)，分别计算它们在各自的相机坐标系的光线方向dir_out_L和dir_out_R；

步骤②：根据标定的法线向量n_L,n_R计算从相机坐标系到多层折射坐标系的旋转矩阵R_L,R_R，再把左右得到的光线方向转换到各自的多层折射坐标系下，计算公式为I_r＝R^-1·dir_out，从而得到dir_out_ref_L,dir_out_ref_R；

步骤③：计算光线传播到最后一层界面的光场；根据标定数据折射率miu_L,miu_R，各个界面的距离dis_L,dis_R,根据光线在光场中的传播特性计算出最后一层界面的光场为I_out_dn_L,I_out_dn_R；

步骤④：将左右折射坐标系最后一层界面的光场I_out_dn_L,I_out_dn_R转换成点和方向表达方式，得到a_dn_L，a_dn_R，q_dn_L，q_dn_R；

步骤⑤：将右多层折射成像坐标系点矢转换到左多层折射成像坐标系，得到a_dn_R_inL,q_dn_R_inL。