[发明专利]一种基于单相机的变焦测距方法

摘要

本发明属于计算机立体视觉领域，涉及一种基于单相机的变焦测距方法，提出了一种新的立体视觉模型，通过该模型可获得二维图像的深度信息。该方法只需用一个可以光学变焦的数码相机在两个不同的焦距下对同一场景分别成像一次，便可以通过图像处理与分析技术得出场景中的特征点在相机坐标系内的三维坐标。本发明所提出的立体视觉模型，思路新颖，可以说为计算机立体视觉理论的研究开拓了新方向，与目前流行的双目立体视觉和其它视觉测距技术相比，更加简单易用，可预见其广阔的应用前景。

主权项

一种基于单机的变焦测距方法，其特征在于：需用一个数码相机沿光轴方向移动一段距离，并在移动前后的两个位置对同一场景分别成像一次，便可以通过图像处理与分析技术得出场景中的特征点在相机坐标系内的三维坐标；其操作过程包括以下步骤：步骤一：将相机及其滑动机构对准要测距的场景；步骤二：利用滑动构将相机沿光轴方向移动一段距离，并在移动前后的两个位置对同一场景分别成像一次，将两次所采集的图像作为一对立体图像保存起来，假定相机向前移动，一般称移动前的成像为远景图，在移动前后的成像为近景图；步骤三：完成立体图像的匹配：采用SIFT特征匹配在远景图中标定出两幅图像的公共场景，因为远景图与近景图相此，远景图包括的空间范围更广，而近景图就是两幅图像的公共场景；然后在远景图的公共场景内选取像素点，然后再到近景图中搜索其对应的匹配点，因为近景图中场景的细节描述更为丰富，它应该包含了远景图中公共场景的所有细节，即两幅图像的公共场景内远景图的像点在近景图中都有匹配点，而反过来不一定成立；最后可在局部范围内搜索匹配点，因为理想模型下，以光心为原点建立的图像坐标系中，相互对应的两个匹配点过光心的斜率应相同，且近景图中匹配点的极半径大于远景图中对应点的极半径。