一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法技术

本发明专利技术提供了一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法，首先获取任一图像；然后对图像进行透视变换，并进行调整，使得变换后得到的新图像中某一物体的纵横比与该物体的实际纵横比相同；建立的单目视觉模型；在图像上，构建两条辅助直线RO和ST，并进行透视变换，建立双平行线投影模型，求解得到单目视觉模型的坐标系间的点的转换参数f

An image measurement method based on monocular vision model and perspective transformation

【技术实现步骤摘要】
一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种单目视觉模型和透视变换的图像测量方法。
技术介绍
一般人所获取的信息大约有80％来自视觉，如何提取目标信息，是视觉研究的一个关键问题。机器视觉系统作为一种非接触的测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何接触，从而提高系统的可靠性，而且能够长时间稳定工作的优点得到了广泛的应用，尤其是双目视觉系统和多目视觉系统。由于系统的特殊性，它们能够通过高精度的标定板标定解析系统参数，能够获取很多的有用信息。作为视觉信息的主要载体的是图像和视频，而一般情况下，照片或视频仅仅是由普通手机或者相机进行拍摄所得，并非双目或多目视觉系统拍摄所得，而且没有标定的过程，一些久远的照片中甚至连相机的参数都无法得知。而现有技术大多是由完整的相机参数或者由通过高精度的标定板进行标定，进而求取相机精确的内外参数，以此为基础进行单目视觉模型的计算，如申请号为：CN108317958A，名称为：一种图像测量方法及测量仪的专利申请就是采用的标定板进行参数求解，进而求解测量结果。但是这样求解过程较为繁琐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：首先获取任一拍摄的图像；然后对该图像进行透视变换，并对透视变换后的图像中的某一物体进行调整，所述某一物体的实际纵横比已知，使得透视变换及相应调整后得到的新图像中所述某一物体的纵横比与该物体的实际纵横比相同；同时根据所述新图像中任何已知实际距离，得到所述新图像中单位像素对应的实际距离D，以便计算所述新图像中任意两点之间的距离；/nS2：以相机的光心为中心，建立像素坐标系、图像坐标系和相机坐标系，这3个坐标系彼此之间的转换关系即为建立的单目视觉模型；/nS3：在所述图像上，构建两条辅助直线RO和ST，这两条辅助直...

【技术特征摘要】
1.一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：首先获取任一拍摄的图像；然后对该图像进行透视变换，并对透视变换后的图像中的某一物体进行调整，所述某一物体的实际纵横比已知，使得透视变换及相应调整后得到的新图像中所述某一物体的纵横比与该物体的实际纵横比相同；同时根据所述新图像中任何已知实际距离，得到所述新图像中单位像素对应的实际距离D，以便计算所述新图像中任意两点之间的距离；
S2：以相机的光心为中心，建立像素坐标系、图像坐标系和相机坐标系，这3个坐标系彼此之间的转换关系即为建立的单目视觉模型；
S3：在所述图像上，构建两条辅助直线RO和ST，这两条辅助直线均平行于所述图像的底边，其中辅助直线RO穿过该图像的中心点O，辅助直线ST与辅助直线RO的距离为dis；对添加辅助线后的图像进行透视变换，构建基于两条辅助直线RO和ST的双平行线投影模型，得到辅助直线RO与直线SP的像素个数分别为n1和n2；P为拍摄者F到所述图像的中心点O的直线与直线ST的交点，则结合步骤S1中得到的单位像素对应的距离，即得到直线RO的实际距离s1与直线SP的实际距离s2；根据拍摄者X到两条直线RO与SP之间的距离差等于距离dis，求解得到单目视觉模型的坐标系间的点的转换参数fx；
S4：根据求解出的转换参数fx，由公式计算得到光心到直线RO的深度光心到直线RO的深度即是拍摄者X到直线RO的距离XO；其中，z为相机光心到任意两点连线的深度，s为所述任意两点之间的实际距离，d是像元尺寸，n为所述任意两点的连线上的像素个数；由于直线XO垂直于直线RO，结合直线RO的实际距离和XO的实际距离，根据勾股定理，计算得到直线XO与直线OS的夹角θ，进而可得到所述图像中任一目标点D与拍摄者X之间的距离。


2.如权利要求1所述的一种基于单目视觉模型和透视变换的图像测量方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘锦华，刘振焘，杜晨，简旭，秦梦溪，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42