[发明专利]一种基于Harris‑SIFT‑BRIEF算法的单目视觉三维环境重建方法

摘要

本发明请求保护一种基于Harris‑SIFT‑BRIEF算法的单目视觉三维环境重建方法，包括步骤首先，对摄像机进行标定，求得摄像机的内外参数。然后，获取视频数据，利用程序对视频进行处理获取图像序列。采用Harris算法、SIFT算法和BRIEF算法相结合的方式对图像进行特征点提取，并采用光流法对提取的特征点进行匹配。再然后，对获取的多组匹配点对集，结合标定的内外参数，通过三角测量原理计算三维坐标，根据相机离地面的高度或者其它传感器可以获取重建的尺度，进而重建出环境的三维信息，采用一种全局光束法平差与局部光束法平差相结合的方式进行优化。最后，把重建的三维点云障碍物信息送给决策系统，让决策系统来决定方向盘的转向和控制油门的大小。本发明有效的提取图像中的信息，使其匹配结果更精确。

主权项

一种基于Harris‑SIFT‑BRIEF算法的单目视觉三维环境重建方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、结合实验场景，对摄像机进行标定，建立摄像机图像像素位置与三维场景位置之间的关系，得到摄像机的内外参数；2)、然后通过单目视觉系统采集视频数据，对视频进行降噪处理，把处理后的视频转化为单帧图像序列，对获取的图像序列信息进行图像预处理；3)、把前一帧作为参考图像，当前帧作为检测图像，采用提出一种Harris算法、SIFT尺度不变特征变换算法和BRIEF二进制鲁棒独立基本特征算法相结合的新算法进行特征点提取，选取前一帧图像和当前帧图像中的特征点比较丰富的地方，采用光流法进行特征匹配，形成多组匹配点对；4)、对获取的多组匹配点对，结合标定的内外参数，然后，通过三角测量原理计算三维坐标，根据相机离地面的高度或者其它传感器可以获取重建的尺度，进而重建出环境的三维信息，对获取的三维信息进行差值和网格化就可以得到每一帧相对于前一帧的三维信息，以连续多帧的三维信息为输入，建立初始三维模型，以此类推，可以重建出智能车每一时刻的三维环境信息；5)、最后，把检测的三维环境中运动目标信息送给决策系统，让决策系统来决定方向盘的转向和控制油门的大小。