基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法，包括以下步骤：1)视差估计，精确的视差值；2)长焦镜头焦距的计算；3)距离测量：在获得精确的视差值k和焦距值f之后，计算相机到对象的距离。本发明专利技术提出了一种新的方法计算长焦镜头的焦距，在此基础上，运用NCC和APF的方法得到精确的视差值,相比于之前所做的研究，本文的测量距离范围更广，测量精度更高。

【技术实现步骤摘要】
基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法
本专利技术涉及图像处理技术，尤其涉及一种基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法。
技术介绍
传统的基于双目视觉的测距方法主要分为两个部分：1)计算左右两幅图像的视差；2)标定镜头的焦距，根据得到的视差和焦距数据，运用测距公式计算距离。在计算左右图像视差值的研究中，Chen等人提出一个基于自适应地面控制点的立体匹配的方法,Qing等人使用非局部均值滤波的方法用于视差、深度的升采样和优化,Lin等人提出一种基于块匹配超像素分割的立体匹配方法，Mikhail等人使用两步能量最小化算法实现立体匹配，Jian等人提出彩色图像的视差优化方法去移除视差图中边界不一致的区域。在长焦镜头标定焦距的研究中，Stamatopoulos提出了长焦镜头的自标定方法，最长的焦距可达到400mm，但需要13个站点和39幅图像的网络结构配置，标定的方法较复杂；谢文寒等人针对地形融合的细节层次提出了一种基于消失点的点线融合方法，最长的标定焦距达150mm，但并不适用于常规的测量环境；Ian等人利用一幅彩色图像的颜色几何约束来估计相机的焦距，测量的最大焦距为300mm时有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法，包括以下步骤：1)视差估计；1.1)通过同一目标经过左右相机拍摄得到的一组图片；1.2)确定同一目标点成像在左右图像上各自对应的像素坐标位置，求出它们位置的像素差即双目视差；1.3)利用归一化互相关的方法求解得到整数的视差k，在此基础上，使用对称的抛物线拟合和非对称的抛物线拟合的方法求解得到τ1和τ2,对应的视差k1＝k+t1,k2＝k+t2；2)长焦镜头焦距的计算；2.1)建立关于视差的线性回归模型：fi＝β0+β1ki+εi   (1)其中，ki为第i次观测时自变量视差的值，fi为因变量焦距f的观测值，假定εi(i＝1,2,...,n)相互独...

【技术特征摘要】
1.一种基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法，包括以下步骤：1)视差估计；1.1)通过同一目标经过左右相机拍摄得到的一组图片；1.2)确定同一目标点成像在左右图像上各自对应的像素坐标位置，求出它们位置的像素差即双目视差；1.3)利用归一化互相关的方法求解得到整数的视差k，在此基础上，使用对称的抛物线拟合和非对称的抛物线拟合的方法求解得到τ1和τ2,对应的视差k1＝k+t1,k2＝k+t2；2)长焦镜头焦距的计算；2.1)建立关于视差的线性回归模型：fi＝β0+β1ki+εi(1)其中，ki为第i次观测时自变量视差的值，fi为因变量焦距f的观测值，假定εi(i＝1,2,...,n)相互独立，且均服从同一正态分布N(0,σ2)；2.2)该模型在计算得到两幅图像的视差后，得到系数β0，β1；2.3)根据所建立的回归模型，将视差值k代入，即可获得焦距值f；3)距离测量在获得精确的视差值k和焦距值f之后，可通过公式(2)计算相机到对象的距离：其中B和f分别表示两个相机的基线和焦距，dp表示像素的大小，K表示视差，K＝k+τ2。2.根据权利要求1所述的基于长焦镜头双目立体视觉系统的距离估计方法，其特征在于，所述步骤1.3)首先使用NCC的方法找到最佳的k值：假设左右图像对应的最优点PL和PR满足：IL(x,y)＝IR(x-k-τ,y)其中，为相关算子，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄靖，黄椰，姜文，周高景，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42