[发明专利]单目测距装置

权利要求书

1.一种单目测距装置，其特征在于，所述装置包括：

获取装置，用于获取鱼眼摄像机所摄取的含有棋盘格的鱼眼图像；

提取装置，用于从所述获取的鱼眼图像中提取有效区域；

角点坐标确定装置，用于通过角点检测确定所述有效区域中棋盘格的角点坐标；

校正装置，用于根据正交投影校正算法将所述有效区域中棋盘格的角点坐标转换为无畸变的棋盘格的角点坐标；

长度确定装置，用于根据无畸变的棋盘格的角点坐标确定无畸变的棋盘格中的所有方格在图像中长度的平均值；

距离确定装置，用于根据预存的鱼眼摄像机的焦距、预存的棋盘格中方格的实际长度以及所述无畸变的棋盘格中所有方格在图像中长度的平均值，确定所述鱼眼摄像机与所述棋盘格所在平面的距离。

2.如权利要求1所述的单目测距装置，其特征在于，所述角点坐标确定装置用于：

以所述有效区域左上角点为坐标原点，水平向右为X轴正方向，垂直向下为Y轴正方向建立鱼眼图像坐标系；

通过角点检测确定所述有效区域中棋盘格的角点在鱼眼图像坐标系中的坐标。

3.如权利要求1所述的单目测距装置，其特征在于，所述校正装置用于：

根据所述获取的有效区域，确定所述有效区域的高度、所述有效区域的宽度、所述有效区域的中心、及所述有效区域的半径；

根据所述有效区域的半径及预存的鱼眼摄像机的视场角度，确定所述有效区域中棋盘格的角点所投影的投影球面半径；

根据正交投影模型函数、所述有效区域的中心、所述投影球面半径及所述有效区域中棋盘格的角点坐标，确定所述有效区域中棋盘格的角点在投影球面上的投影点与投影球心连线与所述鱼眼摄像机光轴的夹角；

根据所述有效区域中棋盘格的角点在投影球面上的投影点与投影球心连线与所述鱼眼摄像机光轴的夹角、所述有效区域的中心及所述有效区域中棋盘格的角点坐标，确定无畸变的棋盘格的角点坐标。

4.如权利要求3所述的单目测距装置，其特征在于，根据所述获取的有效区域，确定所述有效区域的高度、所述有效区域的宽度、所述有效区域的中心、及所述有效区域的半径包括：

根据所述获取的有效区域，确定有效区域的高度为m'，有效区域的宽度为n'；

根据有效区域的高度m'及宽度n'确定有效区域的中心为(n'/2,m'/2)及有效区域的半径R＝max(m'/2,n'/2)。

5.如权利要求3所述的单目测距装置，其特征在于，根据所述有效区域的半径及预存的鱼眼摄像机的视场角度，确定所述有效区域中棋盘格的角点所投影的投影球面半径包括：

根据周长公式确定所述有效区域中棋盘格的角点所投影的投影球面半径其中，r为所述有效区域中棋盘格的角点所投影的投影球面半径，ε为预存的鱼眼摄像机的视场角度，R为所述有效区域的半径。

6.如权利要求3所述的单目测距装置，其特征在于，根据正交投影模型函数、所述有效区域的中心、所述投影球面半径及所述有效区域中棋盘格的角点坐标确定所述有效区域中棋盘格的角点在投影球面上的投影点与投影球心连线与摄像机光轴的夹角包括：

根据所述有效区域的中心将所述有效区域中棋盘格的角点坐标中的横坐标减去n'/2及纵坐标减去m'/2，来将所述有效区域中棋盘格的角点坐标进行平移，其中m'为有效区域的高度，n'为有效区域的宽度，第i个角点坐标平移后的坐标为

根据正交投影模型函数得到公式：其中，为有效区域中棋盘格的第i个角点经过平移后的横坐标，为有效区域中棋盘格的第i个角点经过平移后的纵坐标，为有效区域中棋盘格的第i个角点P_i到有效区域中心的距离，r为投影球面半径，为有效区域中棋盘格的第i个角点在投影球面上的投影点与投影球心连线与鱼眼摄像机光轴的夹角；

根据公式及第i个角点坐标平移后的坐标得其中，为有效区域中棋盘格的第i个角点在投影球面上的投影点与投影球心连线与鱼眼摄像机光轴的夹角，uP_i为有效区域中棋盘格的第i个角点的横坐标，vP_i为有效区域中棋盘格的第i个角点的纵坐标，n'为有效区域的宽度，m'为有效区域的高度，r为投影球面半径。