[发明专利]一种基于深度图的运动障碍物检测及定位方法

摘要

一种基于深度图的运动障碍物检测及定位方法，涉及一种基于双目视觉深度图像的运动障碍物检测与定位方法。本发明为了解决现有基于视觉的障碍物检测与定位方法存在的计算量大、实时性较差、难以区分图像特征较为相似的障碍物与周围环境的问题。本发明通过平行配置的双目摄像机采集深度图，并对深度图像进行去噪、二值化等处理获得候选障碍物在图像中的轮廓，然后将候选障碍物所在位置转换到局部地理坐标系中，结合空间位置关系去除特定位置干扰，并使用卡尔曼滤波的方式对障碍物的运动状态进行估计，提到对于障碍物的定位准确度。本发明适用于基于双目视觉深度图像的运动障碍物检测与定位。

主权项

1.一种基于深度图的运动障碍物检测及定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将八个焦距相等、内部参数一致的摄像头分为四组，每组两个，即构成四组双目摄像头；将四组双目摄像头分别安装到四旋翼飞行器的前、后、左、右四个方向上；将每组双目摄像头按照平行配置方式进行配置，并建立平型配置双目摄像头的成像模型；步骤二、摄像头同时采集视频图像，获取每组双目摄像头所形成的深度图；并以灰度图的形式显示出来；步骤三、对获取到的深度图进行二值化处理，得到黑白二值图像，然后进行形态学处理，并提取图像中的轮廓；步骤四、去除图像中长宽比以及像素数量不满足要求的轮廓，计算出每个轮廓对应的候选障碍物在相机坐标系下的位置，并计算剩下轮廓之间的极角，将极角小于预设值的两个轮廓合并为一个轮廓，得到候选障碍物在图像坐标系中的位置；步骤五、利用四旋翼飞行器惯性测量单元的相关信息，求取每个轮廓对应的候选障碍物在局部地理坐标系下的位置；步骤六、去除在局部地理坐标系下高度在特定区间内候选障碍物，得到最终检测到的障碍物；步骤七、利用卡尔曼滤波方法对障碍物的运动状态进行估计，最终获得障碍物的运动轨迹。