[发明专利]一种基于双目视觉的目标对象快速测距方法

摘要

本发明提出了一种基于双目视觉的目标对象快速测距方法，包括以下步骤：（1）相机标定；（2）采集图像并检测目标对象；（3）计算搜索区域；（4）选择起始搜索位置；（5）提取目标对象中心区域灰度特征；（6）计算匹配度阈值；（7）搜索匹配；（8）计算视差和距离。本发明根据目标对象在一副画面中的位置，在另一幅画面中快速搜索匹配目标对象，减少了计算的复杂度，有效提高了测距速度。

主权项

1.一种基于双目视觉的目标对象快速测距方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)相机标定：对水平放置的双目相机进行标定得到相机的内参矩阵、外参矩阵、畸变系数和两个相机平行时各自的旋转矩阵，利用标定得到的数据消除左右视图的畸变和校正左右视图使之行对齐；(2)采集图像并检测目标对象：通过双目相机获取两幅图像，使用视觉识别方法识别左图中目标对象以及确定其矩形区域位置，并根据检测结果设置同个时刻目标对象在左图上的两个坐标：一个为目标对象左上角(x1,y1)，另一个为目标对象右下角(x2,y2)，两个坐标组成的矩形区域即为目标对象区域，将目标对象区域的水平方向长度记为length，竖直方向长度记为width；(3)计算搜索区域：利用步骤(2)得到的目标对象在左图的位置，计算搜索区域；(4)选择起始搜索位置：结合步骤(3)计算得到的搜索区域选择起始搜索位置和搜索的方向；(5)提取目标对象中心区域灰度特征：以步骤(2)中目标对象几何中心点为中心，选取n×n的图像区域作为搜索模板并提取搜索模板的灰度特征；(6)计算匹配度阈值Thr；(7)搜索匹配：从步骤(3)计算的搜索区域中选取搜索窗口与步骤(5)中的搜索模板根据灰度特征进行匹配，直到出现灰度特征距离小于匹配度阈值或搜索窗口到达搜索区域左边界，将搜索区域中匹配度最高的窗口作为最佳匹配窗口；(8)计算视差和距离：将搜索模板中心位置与最佳匹配窗口中心位置的水平坐标相减，得到左图目标对象中心位置的视差值；使用式(1)计算求出目标对象到两个相机中心的距离：其中，d表示求得的视差值，B表示两个相机的基线，f为内参矩阵中表示的相机焦距的元素，Z表示目标对象到两个相机中心的距离。