一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法技术

本发明专利技术公开了一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法，通过功率谱互相关估计技术把左右图像的位移估计转化为时延估计，可以提高图像匹配的鲁棒性和实时性，并利用在线迭代技术改善响应速度。该双目测距方法包括以下步骤：首先对左右图像进行可快速傅里叶变换获得频域函数；接着对图像频域函数进行滤波，提取高纹理信息；然后利用在线递推技术得到左右图像的互功率谱；最后通过快速傅里叶逆变换得到时延估计，转换为位移估计之后即可以利用公式得到测距结果。本发明专利技术通过在线递推的功率谱互相关时延估计技术提高了图像匹配的鲁棒性和速度，算法简单、计算量小，适合嵌入式系统应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法
本专利技术涉及无人机的
，具体的说是一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法。
技术介绍
随着无人机技术的快速发展，无人机在民用领域的应用越来越广泛。在无人机使用过程中，由于周围环境的复杂性和不确定性，无人机失误事件时常发生。因此，无人机测距避障技术的研究和使用迫在眉睫。目前，无人机常用的避障技术有超声波测距、红外或激光测距以及视觉测距。但超声波能有效测量的距离较短，且对障碍物反射面有一定要求，不适用于障碍物的测量与避障。红外或激光测距又称为TOF，其信号易受外界干扰，并且对于避障的范围有一定的局限性，不太适用于无人机避障。计算机视觉技术导航方式不受障碍物外观轮廓、外界信号干扰的影响，测量范围广泛，随着计算机硬件技术以及智能算法的快速发展，利用计算机视觉进行避障的反应速度也越来越快。同时视觉设备重量轻、体积小适合无人机载重较轻的特点。在视觉避障技术中，双目视觉技术应用前景最为广泛。双目视觉技术即运用人眼计算距离的原理，既能够得到障碍物的准确方位又能测得其距无人机的距离，用于无人机避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、搭建无人机双目测距平台，左右两个摄像头获取左右视图，并进行快速傅里叶变换获得图像频谱；/nS2、将步骤S1得到的图像频谱进行滤波，提取高纹理特征，去除噪声；/nS3、利用在线递推技术将步骤S2得到的左右图像频谱进行互相关功率谱计算；/nS4、对步骤S3得到的互功率谱进行傅里叶逆向变换，得到时延估计并转化为位移估计；/nS5、对步骤S4得到的左右图像的位移差，推导出双目测距结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、搭建无人机双目测距平台，左右两个摄像头获取左右视图，并进行快速傅里叶变换获得图像频谱；
S2、将步骤S1得到的图像频谱进行滤波，提取高纹理特征，去除噪声；
S3、利用在线递推技术将步骤S2得到的左右图像频谱进行互相关功率谱计算；
S4、对步骤S3得到的互功率谱进行傅里叶逆向变换，得到时延估计并转化为位移估计；
S5、对步骤S4得到的左右图像的位移差，推导出双目测距结果。


2.根据权利要求1所述的基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法，其特征在于，所述步骤S1具体过程如下：
利用双目相机搭建无人机测距平台，双目相机的光轴前向平行，偏离一定距离，左右两个摄像头分别获取两幅图像，图像大小为M×N像素，左图像函数为IL(x，y)，右图像函数为IR(x，y)，x，y为像素坐标，左右图像之间存在位移量x0，即IR(x，y)＝IL(x-x0，y)，对左右图像进行傅里叶变换得到图像频谱：






其中FL(u，v)为左图像的频谱，FR(u，v)为右图像的频谱，令Au＝[1，e-j2πu......e-j2πNu]∈CN和Av＝[1，e-j2πv......e-j2πMv]T∈CM，则傅里叶变换表达式可写为FL(u，v)＝AuILAv和FR(u，v)＝AuIRAv，IL与IR分别为左右图像函数。


3.根据权利要求2所述的基于互相关时延估计的在线双目视觉测距方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程如下：
对步骤S1得到的图像频谱进行滤波，抑制噪声的干扰，提取高纹理结构信息，所使用的滤波器为
滤波器参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐胜，苏成悦，陈元电，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44