[发明专利]基于张角序列的像机标定异面控制点自动匹配方法

权利要求书

1.一种基于张角序列的像机标定异面控制点自动匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取所有控制点和相机光心在世界坐标系下的三维空间坐标以及所有控制点在像素坐标系下的二维图像坐标；

步骤2，计算世界坐标系下所有三维控制点两两之间P_i、P_j相对于光心O_w的夹角∠P_iO_wP_j，形成N×N的第一角度序列矩阵[X_ij]_N×N，并获取矩阵[X_ij]_N×N中的最大值α_max，其中，N为控制点的总数，i＝1,2,3···，j＝1,2,3···，i≠j；

步骤3，筛选出像素坐标系下距离最远的两个二维控制点p_a、p_b，根据α_max与点p_a、p_b的二维图像坐标得到像机的等效焦距f；

步骤4，基于等效焦距f得到所有二维控制点两两之间p_i、p_j相对于相机坐标系原点O_c的夹角∠p_iO_cp_j，形成N×N的第二角度序列矩阵[x_ij]_N×N；

步骤5，基于矩阵[X_ij]_N×N与矩阵[x_ij]_N×N得到每一个三维控制点与所有二维控制点的距离，形成N×N的距离矩阵；

步骤6，基于距离矩阵完成像机标定异面控制点的匹配。

2.根据权利要求1所述基于张角序列的像机标定异面控制点自动匹配方法，其特征在于，步骤2中，所述计算世界坐标系下所有三维控制点两两之间P_i、P_j相对于光心O_w的夹角∠P_iO_wP_j的过程为：

3.根据权利要求1所述基于张角序列的像机标定异面控制点自动匹配方法，其特征在于，步骤3中，所述等效焦距f的获取过程为：

根据像素坐标系下相距最远的两个二维控制点相对于相机坐标系原点的夹角最大得到：

式中，(x_a,y_a)为控制点p_a的二维图像坐标；(x_b,y_b)为控制点p_b的二维图像坐标；(C_x,C_y)为图像的中心坐标。

4.根据权利要求1所述基于张角序列的像机标定异面控制点自动匹配方法，其特征在于，步骤4中，所述基于等效焦距f得到任意两个二维控制点p_i、p_j相对于相机坐标系原点O_c的夹角∠p_iO_cp_j的过程为：