【技术实现步骤摘要】
一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法
本专利技术涉及一种方法,具体涉及一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法,属于工业检测领域。
技术介绍
双目视觉可以获得物体深度信息,但是缺少物体表面细节信息;光度立体视觉,通过法向量积分可以获得表面细节,但是积分过程存在深度漂移,将双目视觉和光度立体视觉二者结合在一起,可以获得具有较丰富细节的表面深度,但是其光度视觉需要对光源进行标定,因此如何实现双目视觉与未标定光度视觉的结合,是目前亟须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决双目视觉与光度立体视觉结合后,在未标定光度视觉的情况下,难以获得具有较丰富细节的表面深度的问题,进而提出一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是:本专利技术的具体步骤如下:步骤一、两个摄像机构成双目立体视觉系统,基于两个摄像机获取的图像序列,获取物体表面深度信息;步骤二、基于物体表面深度信息,计算物体表面梯度,进而计算物体表面法向量;步骤三、将物体表面法向量作为已知量,代入两个光度视觉系统,并联合优化,计算光照方向;步骤四、将光照方向作为已知量,代入两个光度视觉系统,联合优化,计算物体表面法向量;步骤五、将步骤四中计算的物体表面法向量,与步骤一中计算的物体表面深度,联合构建优化函数,优化表面深度。进一步的,步骤一中物体表面深度信息获取的步骤如下:步骤(一)、物体位置不变,将六个光源分时向物体投射光照,左摄像机和右摄像机采集图像序列,在摄 ...
【技术保护点】
1.一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法,该方法采用至少两个摄像机和至少三个不共线的光源,光源分时向物体投射光照,摄像机采集图像;其特征在于:所述一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法是通过如下步骤实现的:/n步骤一、两个摄像机构成双目立体视觉系统,基于两个摄像机获取的图像序列,获取物体表面深度信息;/n步骤二、基于物体表面深度信息,计算物体表面梯度,进而计算物体表面法向量;/n步骤三、将物体表面法向量作为已知量,代入两个光度视觉系统,并联合优化,计算光照方向;/n步骤四、将光照方向作为已知量,代入两个光度视觉系统,联合优化,计算物体表面法向量;/n步骤五、将步骤四中计算的物体表面法向量,与步骤一中计算的物体表面深度,联合构建优化函数,优化表面深度。/n
【技术特征摘要】
1.一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法,该方法采用至少两个摄像机和至少三个不共线的光源,光源分时向物体投射光照,摄像机采集图像;其特征在于:所述一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法是通过如下步骤实现的:
步骤一、两个摄像机构成双目立体视觉系统,基于两个摄像机获取的图像序列,获取物体表面深度信息;
步骤二、基于物体表面深度信息,计算物体表面梯度,进而计算物体表面法向量;
步骤三、将物体表面法向量作为已知量,代入两个光度视觉系统,并联合优化,计算光照方向;
步骤四、将光照方向作为已知量,代入两个光度视觉系统,联合优化,计算物体表面法向量;
步骤五、将步骤四中计算的物体表面法向量,与步骤一中计算的物体表面深度,联合构建优化函数,优化表面深度。
2.根据权利要求1所述一种双目视觉与未标定光度视觉结合的方法,其特征在于:步骤一中物体表面深度信息获取的步骤如下:
步骤(一)、物体位置不变,将六个光源分时向物体投射光照,左摄像机和右摄像机采集图像序列,在摄像机图像上每个像素位置上都有一个长度为六的灰度序列值iuv=(i1,i2,i3,i4,i5,i6);
步骤(二)、对图像进行立体矫正,在极线上进行立体匹配,依据像素的灰度序列值在左摄像机和右摄像机上寻找相似度最大值,获取物体表面深度S(u,v),
公式(1)中表示摄像机焦距,[u0v0]表示摄像机主点,u表示像素列坐标,u0表示主点像素列坐标,v表示像素行坐标,v0表示主点像素行坐标,fx表示x方向焦距,fy表示y方向焦距,Zuv表示摄像机原点到物体表面的垂直距离,μuv表示系数;
步骤(三)、计算物体表面深度S(u,v)的偏导数:
公式(2)和(3)中p表示深度在u方向的偏导,q表示深度在v方向的偏导;
步骤(四)、计算物体表面法向量;
公式(4)中n表示法向量,nx表示法向量x分量,ny表示法向量y分量,nz表示法向量z分量;
步骤(五)、将物体表面法向量作为已知量,代入两个光度视觉系统,并联合优化,计算光照方向;P是...
【专利技术属性】
技术研发人员:周波,杨博雄,李社蕾,刘小飞,李明杰,
申请(专利权)人:周波,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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