[发明专利]一种双目深度相机的特征点匹配方法

权利要求书

1.一种双目深度相机的特征点匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

由双目相机将特定斑纹补光照射到目标物体上形成基本特征点；

从双目相机的两个摄像头上获取的两幅图像中，对左摄像头成像的左图中任意一个指定特征点，在右摄像头成像的右图中，只要找到一个特征点就可以快速检索和定位到指定特征的位置，从而完成左图和右图的特征点匹配。

2.根据权利要求1所述的特定斑纹，其特征在于，还包括以下步骤：

在任意两个相邻的基本特征点之间，通过两幅图之间的块匹配，可找到更精细和更密集的能匹配的特征点，该匹配可以将特征点定位到像素级；

在已经匹配好的两个块之间或者两个像素之间，通过插值方式将能匹配的特征点定位到亚像素级。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：特定斑纹光源的波长和光强度的组合处于双目相机可以捕捉到的范围内；特定斑纹图案轮廓为长方形，图案分为两类，即A类和B类，其长方形的长边分别与双目相机的基线垂直和平行，两类图案各自根据图案轮廓内部的亮块形状分为多种图案，并各自进行编码；

由A类和B类图案组成斑纹矩阵，斑纹矩阵按行分别由A类和B类交替组成，其中A类图案所在行的图案按照编码顺序排列；B类图案所在行由相同的B类图案组成，不同的B类图案所在行的B类图案不一样，并且隔A类图案所在行顺序排列，每一个A类图案的编码和它周围的一个B类图案的编码形成了这两个图案在整个斑纹矩阵中的坐标。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

A类斑纹由4行*3列一共12个方块组成，其中所有A类斑纹的左上方块和右下方块均为亮点，作为A类斑纹的标记；根据剩余10个方块的不同亮或暗顺序编码为A0，A2，……，A1023；

B类斑纹由3行*4列一共12个方块组成，其中所有B类斑纹的左上方块和右下方块均为亮点，作为B类斑纹的标记；根据剩余10个方块的不同亮或暗顺序编码为B0，B2，……，B1023。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，斑纹快速寻找特征点步骤包括：

在双目相机的左摄像头图像P_L的某一个特征点位于A_x1，这个特征点上方或下方的特征点为B_y1时，可以在双目相机的右摄像头图像P_R上，根据A和B的编码索引找到对应的A_x1和B_y1，从而实现同一特征点在P_L和P_R上的匹配；该特征点可以实现该斑纹特征点的12个方块完全匹配。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

对于连续曲面目标，在P_L上成像的任意两个相邻基本特征点BP_AL和BP_BL之间的特征点CP_L，可在P_R上对应的基本特征点成像BP_AR和BP_BR之间以及附近按照极限约束的原理搜索到，但不需要按照极线约束原理对整个极线进行无穷远搜索；

搜索过程中，在P_L上的BP_AL和BP_BL之间选定大小为3*3像素的特征点CP_L，然后在P_R上的BP_AR和BP_BR之间搜索CP_L对应的特征点CP_R，匹配方式可通过计算CP_L和CP_R之间的L2范数，获得最小值时即为匹配成功；

完成匹配后，可以将CP_L沿BP_AL和BP_BL之间连线移动一个像素，进行下一次特征点匹配，直至全像素匹配。