[发明专利]一种基于反光球标记点的近红外双目视觉立体匹配方法

摘要

本发明公开了一种基于反光球标记点的近红外双目视觉立体匹配方法，该方法是利用反光球标记点的三维几何尺寸特征，剔除近红外双目视觉标记点的伪匹配点对，以获得快速、鲁棒的立体匹配结果，从而精确地计算出标记点的空间三维坐标，进而实现对标记点的实时、鲁棒的跟踪定位。本发明可以高效、准确地找到标记点在左右摄像机像点的对应关系，有效地消除伪匹配，从而排除了虚假三维空间点对光学定位的干扰，以提高近红外光学定位系统的定位精度和鲁棒性。

主权项

一种基于反光球标记点的近红外双目视觉立体匹配方法，其特征在于：该方法是利用反光球标记点的三维几何尺寸特征，剔除近红外双目视觉标记点的伪匹配点对，以获得快速、鲁棒的立体匹配结果，从而精确地计算出标记点的空间三维坐标，进而实现对标记点的实时、鲁棒的跟踪定位；其中，所述利用反光球标记点的三维几何尺寸特征，剔除标记点伪匹配点对的方法过程如下：1)计算左右摄像机标记点成像斑点的几何中心亚像素坐标，记该坐标为标记点的像点坐标；2)依据双目视觉的对极几何原理，绘制左摄像机像点在右摄像机图像上的对应极线；3)找出右摄像机图像上所有落在极线上的像点；4)若落在右摄像机图像中的极线上只有一个像点，则根据三角测量原理计算出该点的三维空间坐标；若该极线上存在多个像点时，则需遵守以下规则：首先，根据三角测量原理计算出该极线对应的左摄像机像点与极线上多个像点形成的三维空间坐标点，然后构建出以这些三维空间坐标点为球心、以反光球实际测量所得半径大小为半径的球体，接着在左摄像机上提取该标记点成像斑点的轮廓，再计算出该轮廓与左摄像机光心形成的圆锥面，最后判断圆锥面是否与构建出来的球体相切，若相切则为正确匹配点，若不相切，则为伪匹配点。