[发明专利]一种基于水陆共存场景的稀疏点云三维模型建立方法

摘要

本发明公开的本发明实施例提供的基于水陆共存场景的稀疏点云三维模型建立方法，涉及计算机视觉技术领域，通过对图像进行去畸变，获取相机外参数与空间点坐标，对坐标进行优化，实现了对基于水陆共存场景的的三维稀疏点云三维模型的建立。

主权项

1.一种基于水陆共存场景的稀疏点云三维模型建立方法，其特征在于，包括：(1)对图像进行去畸变(11)根据相机标定方法，获得相机的内参数矩阵和畸变系数；(12)根据所述内参数矩阵和畸变系数，对相机获取的多个图像去畸变，得到多个无失真图像；(2)获取相机外参数与空间点坐标(21)利用从运动恢复结构的方法，获得相机外参数的初始值并分别计算各个无失真图像在空间坐标系中的坐标，其中，所述空间坐标系依据水平面建立，其横轴和纵轴形成的坐标平面与水平面平行或重合，其竖轴的方向向下；(3)对所述坐标进行优化(31)构建约束函数其中，V为无失真图像集合，N_i表示在第i个无失真图像上具有投影点的坐标的集合，d_ij为水面上的观测点到水面上的投影直线l_i的距离为l_i为直线l在XOY平面上的投影，直线l是空间点X在图像平面π_c上的投影点x与当前图像平面中的无穷远的连线所形成的直线l＝r₃×x，而l_i＝H^Tl，变换矩阵H＝[r₁,r₂,t]，H由变换矩阵由相机的旋转向量R＝[r₁,r₂,r₃]和平移向量t＝[t₁,t₂,t₃]^T组合而成，求解此约束函数，得到满足所述约束方程的相机外参数R、t₁、t₂的最小值和及所述坐标在XOY平面上的最小值；(32)根据约束函数得到满足此约束方程相机外参数t₃的最小值及所述坐标在竖直方向的最小值，其中，D(X,l)表示点X到直线l的距离，l_in和l_ref分别表示入射光线和折射光线在XOY平面上的坐标，X_z表示所述坐标竖直方向上的坐标值，Z_w表示XOY平面上的坐标值。(4)利用折射定律还原水下点的实际坐标，根据所述实际坐标生成稀疏点云三维模型。