[发明专利]一种水下双目相机视觉定位方法

权利要求书

1.一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：水下测深补偿；

步骤2：拍摄水下标定图像；

步骤3：算法校正，得到校正公式；

步骤4：读取水下图片并给出指定点距离图像中心的距离；

步骤1包括：

步骤1-1：将相机固定在水下某一深度，并测量相机此时到水底的垂直距离；

步骤1-2：打开相机测深程序，得到此时相机给出的深度信息；

步骤1-3：每隔相同距离，重复上述两步；

步骤1-4：绘制人工测量出的深度距离与相机给出的深度信息关系曲线；

步骤1-5：采用函数拟合上一步得到的曲线，得到相机深度补偿公式。

2.根据权利要求1所述的一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于：步骤2包括：

步骤2-1：在水底水平地面放置棋盘格图像或者带刻度钢尺；

步骤2-2：将相机固定在水下某一深度，并测量相机此时到水底的垂直距离；

步骤2-3：打开相机，拍摄n张水下棋盘格或钢尺照片，n≥5，记录当前深度信息；

步骤2-4：每隔相同距离重复步骤2-2和步骤2-3。

3.根据权利要求1所述的一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于：步骤3包括：

步骤3-1：选择某一深度下拍摄的钢尺或棋盘格照片，选择钢尺上或者棋盘格上两个刻度端点，记录这两个端点的像素坐标和这两个清晰端点之间距离，并计算在当前深度下每一个像素点代表的距离；

步骤3-2：选择不同方位n对端点计算步骤3-1中的数据，n≥5，取平均数；

步骤3-3：选择不同深度的照片重复步骤3-1和3-2，绘制深度与单位像素点代表的距离之间的关系图，并用函数拟合，得到校正公式。

4.根据权利要求1所述的一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于：步骤4包括：

步骤4-1：打开相机测深程序，测量当前深度，并按照步骤1得到的补偿公式进行深度补偿；

步骤4-2：读取水下图片，获得需要定位的像素点的像素坐标信息；

步骤4-3：根据步骤3得到的校正公式和指定点到图像中心点的距离坐标(x_w，y_w)计算公式计算出该点距离图像中心点的相对距离；

5.根据权利要求3所述的一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于：步骤3-1根据以下公式计算每一个像素点代表的距离：

k_hi＝f(i)

其中，k_ij表示深度为i第j次测量时单位像素点代表的距离，d表示钢尺上显示的距离，(x₁,y₁)和(x₂,y₂)表示钢尺上两个端点的像素坐标，k_i代表深度为i时单位像素点代表的距离的平均值，m代表测量次数，k_hi代表经过拟合之后由深度为i时单位像素代表的距离。

6.根据权利要求4所述的一种水下双目相机视觉定位方法，其特征在于：步骤4-3所述指定点到图像中心点的距离坐标(x_w，y_w)计算公式满足：

x_w＝k_hi(x-x₀)

y_w＝k_hi(y-y₀)

其中，k_hi表示计算出的当前深度下单位像素点代表的距离，(x,y)表示指定点的像素坐标，(x₀,y₀)图像中心点的像素坐标。