[发明专利]一种无需双目同步的直线轨迹快速计算方法

权利要求书

1.一种无需双目同步的直线轨迹快速计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、双目相机拍摄做直线运动的目标图像，建立图像像素坐标系并分别获取左眼和右眼图像中目标点的像素坐标；

S2、以双目相机中左眼相机光心作为原点Oc来建立空间摄相机坐标系，根据成像平面的图像物理坐标系来建立Xc轴、Yc轴，根据相机中心轴建立Zc轴；

S3、将成像平面作为三维空间中摄像机坐标系下的平面，据此把目标在图像物理坐标系中二维点转换为摄像机坐标系中空间平面上的三维点，即图像物理坐标(x₀,y₀)转换为摄像机坐标(x₀,y₀,z₀)，其中z₀的绝对值等于相机像距；

S4、由左眼所获取的两目标点与左眼光心在摄像机坐标系下的坐标确定出平面方程一，由右眼所获取两目标点与右眼光心在摄像机坐标系下的坐标确定出平面方程二，两平面方程确定出交线方程，此交线便是目标点运动轨迹，光心与目标映射在成像平面上的点确定一直线，此直线与轨迹直线相交的点为目标在摄像机坐标系下的坐标；

如步骤S3所述，建立空间摄像机坐标系，得到左眼各成像点在此坐标系下的坐标：

A(x₁,y₁,z₁),B(x₂,y₂,z₂),O₁(x₃,y₃,z₃)；

同理可得右眼各成像点坐标：

C(x₄,y₄,z₄),D(x₅,y₅,z₅),O₂(x₆,y₆,z₆)；

两组点分别确定出两个平面方程：

a₁x+b₁y+c₁z+d₁＝0

其中：

a₁＝z₃*(y₁-y₂)；

b₁＝z₃*(x₁-x₂)；

c₁＝y₁*(x₁-x₂)+x₁*(y₂-y₁)；

d₁＝a₁*x₁-b₁*y₁-c₁*z₃；

a₂x+b₂y+c₂z+d₂＝0

其中：

a₂＝z₆*(y₄-y₅)；

b₂＝z₆*(x₅-x₄)；

c₂＝y₄*(x₄-x₅)+x₄*(y₅-y₄)；

d₂＝a₂*x₄-b₂*y₄-c₂*z₆；

如步骤S4所述，求两平面交线，并与实际轨迹进行对比。

2.根据权利要求1所述的一种无需双目同步的直线轨迹快速计算方法，其特征在于：步骤S2中所述物理坐标系以双目相机中左眼相机光轴与图像平面的交点作为原点，横纵坐标轴与像素坐标系横纵坐标轴平行。