[发明专利]一种双目特征匹配位移测量方法及装置

权利要求书

1.一种双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取双目摄像头拍摄的历史帧图像以及当前帧图像，其中历史帧图像为左右摄像头在第一时刻对目标分别进行拍摄得到的l0图像、r0图像，当前帧图像为左右摄像头在第二时刻对目标分别进行拍摄得到的ln图像、rn图像；

在历史帧图像以及当前帧图像上提取特征点，所述特征点包括角点亚像素坐标以及对应的ORB描述，根据ORB描述对历史帧图像以及当前帧图像进行特征点匹配，确定同一特征点在l0、r0、ln、rn图像上的亚像素坐标；

对于每一特征点，执行以下位移测量操作：

根据该特征点在历史帧图像对应的视差以及当前帧图像对应的视差，分别计算得到该特征点对应的历史帧距离以及当前帧距离，并根据历史帧距离以及当前帧距离计算得到该特征点在第二时刻相对于第一时刻的Z方向位移；

根据该特征点在l0与ln图像或者在r0与rn图像上的亚像素坐标之差，得到x方向像素变化量、y方向像素变化量；根据该特征点对应的当前帧距离以及双目摄像头参数，计算得到该特征点对应的x方向比例尺与y方向比例尺；根据该特征点对应的x方向像素变化量、y方向像素变化量、x方向比例尺以及y方向比例尺，计算得到该特征点在第二时刻相对于第一时刻的x方向位移、y方向位移。

2.根据权利要求1所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，所述方法还包括：预先对双目摄像头进行标定，得到双目摄像头的内参、外参、畸变校正参数。

3.根据权利要求2所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，在所述在历史帧图像以及当前帧图像上提取特征点之前，所述方法还包括：

根据所述畸变校正参数，对所述历史帧图像以及当前帧图像进行畸变校正。

4.根据权利要求2所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，所述根据该特征点在历史帧图像对应的视差以及当前帧图像对应的视差，分别计算得到该特征点对应的历史帧距离以及当前帧距离为：

利用公式距离d＝baseline*fx/disparity，分别计算该特征点对应的历史帧距离以及当前帧距离；

其中，baseline指左右摄像头光心的距离，fx是预先标定的内参中的焦距，disparity是视差。

5.根据权利要求1所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，所述根据历史帧距离以及当前帧距离计算得到该特征点在第二时刻相对于第一时刻的Z方向位移为：Z方向位移＝当前帧距离-历史帧距离。

6.根据权利要求1所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，所述双目摄像头参数包括摄像头水平视角、摄像头垂直视角、摄像头水平分辨率以及摄像头垂直分辨率，所述根据该特征点对应的当前帧距离以及双目摄像头参数，计算得到该特征点对应的x方向比例尺与y方向比例尺为：

根据公式：x方向比例尺＝tan(摄像头水平视角)*dn*2/摄像头水平分辨率，计算得到该特征点对应的x方向比例尺；

根据公式：y方向比例尺＝tan(摄像头垂直视角)*dn*2/摄像头垂直分辨率，计算得到该特征点对应的y方向比例尺；

其中，dn为当前帧距离。

7.根据权利要求1所述的双目特征匹配位移测量方法，其特征在于，根据该特征点对应的x方向像素变化量、y方向像素变化量、x方向比例尺以及y方向比例尺，计算得到该特征点在第二时刻相对于第一时刻的x方向位移、y方向位移为：

根据x方向位移＝x方向像素变化量*x方向比例尺，计算得到该特征点的x方向位移；

根据y方向位移＝y方向像素变化量*y方向比例尺，计算得到该特征点的y方向位移。