基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法技术

本发明专利技术基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法属于计算机视觉测量技术领域，涉及一种基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法。测量方法采用单摄像机先拍摄一张图像A1，然后，将已知折射率的玻璃板以任意角度放入相机前，再利用摄像机拍摄一张图像A2，利用两张图像的偏差量，完成被测物体空间三维信息的测量。此方法只需单一摄像机搭配厚度已知的平行玻璃板，不需要辅助激光以及辅助投影仪，也不需要已知图像中的先验知识，即可对于图像内的特征进行三维信息的重建，降低了测量成本、增加了测量效率。实现了单目相机对于全视场内的快速测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机视觉测量
，涉及一种基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法。
技术介绍
视觉测量技术在航空、航天、军工、航海导航等各个领域都有着极为广泛的应用。视觉测量具有非接触、环境适应性强等优点，通过相机拍摄的图片即可快速测量空间物体的三维坐标。而现在的单目视觉测量常常需要激光、投影仪等光学辅助设备，完成空间信息的测量，导致测量过程繁琐、测量效率低等缺点。北京工业大学的李秀智等人申请的专利技术专利CN105184857A，“基于点结构光测距的单目视觉重建中尺度因子确定方法”提出在单目视觉重建引入结构光主动视觉实现欧式三维重建。该方法从结构光出发，提出一种以点结构光为辅助的单目视觉欧式三维重建方法，包括光斑质心中心定位、加入RANSAC排异的空间直线拟合、求取空间三维点坐标。然而，该方法在测量过程中需要反复调整棋盘靶标的位置多次，在每一位置还需要拍摄一张不打结构光的照片和一张打结构光的照片，并且要求激光器和相机的空间位置不能发生变化，相对<br>较麻烦复杂，稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法，采用单摄像机先拍摄一张图像A1，然后将已知折射率的玻璃板以任意角度放入相机前，再利用摄像机拍摄一张图像A2，利用两张图像的偏差量，完成被测物体空间三维信息的测量；测量方法的具体步骤如下：第一步进行单摄像机的标定测量方法采用单摄像机相对固定的方式，以精密加工的靶标板对摄像机进行标定的方法；以张正友等人提出的基于2维平面靶标的摄像机标定方法为基础，并针对测量过程中相对距离高精度的测量要求，实现单目系统在较大视场下的高精度标定，单摄像机模型如下所示：Zcuv1=Cx0u00Cyv0001[RT]XwYwZw1=MQXwYwZw1---(...

【技术特征摘要】
1.一种基于折射图像偏差的三维信息视觉测量方法，采用单摄像机
先拍摄一张图像A1，然后将已知折射率的玻璃板以任意角度放入相
机前，再利用摄像机拍摄一张图像A2，利用两张图像的偏差量，完
成被测物体空间三维信息的测量；测量方法的具体步骤如下：
第一步进行单摄像机的标定
测量方法采用单摄像机相对固定的方式，以精密加工的靶标板对
摄像机进行标定的方法；以张正友等人提出的基于2维平面靶标的摄
像机标定方法为基础，并针对测量过程中相对距离高精度的测量要求，
实现单目系统在较大视场下的高精度标定，单摄像机模型如下所示：
Zcuv1=Cx0u00Cyv0001[RT]XwYwZw1=MQXwYwZw1---(1)]]>其中，Zc为比例因子，(u0,v0)为图像的主点坐标，(Cx,Cy)为横纵方向的
等效焦距，R，T分别为摄像机坐标系相对于世界坐标系的旋转和平
移矩阵，(Xw,Yw,Zw)为控制点在世界坐标系下的坐标，M为相机内参数
矩阵，Q为相机外参数矩阵，(u,v)为控制点在摄像机平面上的像素坐
标；
第二步标记点特征的提取
采用梯度重心法分别提取A1、A2图像上的特征，首先采用高斯
一阶微分算子对图像进行卷积操作，以获得图像在各点的梯度，则对
于标志图案所在子区域的梯度重心点坐标的求取方法如下：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巍，马鑫，贾振元，鲁继文，李肖，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21