基于共面特征点的相机位姿测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于共面特征点的相机位姿测量方法及装置，涉及计算机视觉技术领域，该方法包括：获取共面特征点的归一化坐标和共面特征点在世界坐标系的目标平面上的第一坐标；根据归一化坐标和第一坐标计算单应性矩阵；利用单应性矩阵计算相机的第一初始位姿数据；根据第一初始位姿数据确定第一局部位姿数据和第二局部位姿数据；根据第一局部位姿数据和第二局部位姿数据确定相机位姿测量结果。本发明专利技术考虑了特征点共面情况下位姿测量的歧义性问题，通过生成第一局部位姿数据和第二局部位姿数据，再基于第一局部位姿数据和第二局部位姿数据优选出相机位姿测量结果的过程，使最终的相机位姿测量结果更加稳定和准确。最终的相机位姿测量结果更加稳定和准确。最终的相机位姿测量结果更加稳定和准确。

【技术实现步骤摘要】
基于共面特征点的相机位姿测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，尤其是涉及一种基于共面特征点的相机位姿测量方法及装置。

技术介绍

[0002]相机位姿测量技术在增强现实、机器人自主定位导航中有着广泛的应用。该技术在已知若干个特征点在三维空间中的分布，以及它们在相机图像上的投影位置的条件下，计算相机在三维空间中的位置和姿态。特别地，当所有特征点位于同一平面上时，该问题转化为基于共面特征点的位姿测量问题。现有的测量方法通常可分为解析方法和迭代方法两种，解析方法速度很快，但精度不高。迭代方法一般具有较高的精度，但是在特征点共面的情况下会面临位姿解的歧义性问题，导致计算结果不稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于共面特征点的相机位姿测量方法及装置，可以缓解特征点共面情况下位姿测量的歧义性问题，最终的相机位姿测量结果更加稳定和准确。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于共面特征点的相机位姿测量方法，该方法包括：获取共面特征点的归一化坐标和所述共面特征点在世界坐标系的目标平面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共面特征点的相机位姿测量方法，其特征在于，包括：获取共面特征点的归一化坐标和所述共面特征点在世界坐标系的目标平面上的第一坐标；所述共面特征点所在平面与所述目标平面重合；根据所述归一化坐标和所述第一坐标计算单应性矩阵；利用所述单应性矩阵计算相机的第一初始位姿数据；根据所述第一初始位姿数据确定第一局部位姿数据和第二局部位姿数据；根据所述第一局部位姿数据和所述第二局部位姿数据确定相机位姿测量结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取共面特征点的归一化坐标和所述共面特征点在世界坐标系的目标平面上的第一坐标之前，还包括：将共面特征点在图像上的像素坐标进行归一化处理，得到归一化坐标；所述图像利用所述相机拍摄得到；建立世界坐标系；所述共面特征点所在平面与所述世界坐标系的一个平面重合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述归一化坐标和所述第一坐标计算单应性矩阵，包括：采用直接线性变换法计算特征点平面到像平面的单应性矩阵。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述单应性矩阵计算相机的第一初始位姿数据，包括：根据所述单应性矩阵确定第一矩阵和第二矩阵；对所述第一矩阵进行奇异值分解，得到奇异值分解结果；利用所述奇异值分解结果确定相机的旋转矩阵；利用所述奇异值分解结果和所述第二矩阵确定相机的平移向量；将所述旋转矩阵和所述平移向量作为相机的第一初始位姿数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一初始位姿数据确定第一局部位姿数据和第二局部位姿数据，包括：将所述第一初始位姿数据作为迭代始点，利用预设迭代算法计算第一局部位姿数据；对所述第一局部位姿数据进行镜像翻转处理，得到第二初始位姿数据；将所述第二初始位姿数据作为迭代始点，利用预设迭代算法计算第二局部位姿数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括：按照如下公式对所述第一局部位姿数据进行镜像翻转处理，得到第二初始位姿数据：R
op
＝[r
1op r

【专利技术属性】
技术研发人员：尹首一，周凯，韩慧明，刘雷波，魏少军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：