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涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法技术方案

技术编号:40321122 阅读:28 留言:0更新日期:2024-02-09 14:17
本发明专利技术涉及水下环境感知技术领域,公开了一种涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,包括两个步骤:首先在清澈静态水体中,利用水下光线折射模型求解双目视觉系统的初始标定参数;在实际水体中进行应用时,再利用涡旋激光测距技术实时获取目标区域的精准距离信息,辅助水下双目视觉系统检测水体折射率的变化并优化标定参数,实现复杂水体环境中三维空间点的精准定位。本发明专利技术的有益效果为:能够克服水体环境变化对水下三维信息感知精度的影响,实现对水下双目相机标定参数的准确测算,并提高双目视觉在动态变化水体环境中三维空间点的定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下环境感知,涉及一种涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法


技术介绍

1、水下双目视觉感知技术利用两个光学相机从不同视角获取同一个水下场景的两幅图像,还原场景的真实三维空间信息,实现目标距离、尺寸等关键数据的测量,是获取水下三维信息、实现目标精细化探测的重要手段。该技术具有成像分辨率高、细节信息丰富等优点,常被用于在浅水、近距离作业场景中实现地形侦测、工程建设与检修、资源勘测等功能,具有重要的学术研究与工程应用价值。

2、双目视觉系统参数的标定是实现水下三维信息感知的关键步骤。由于水下双目相机通常需要加装一层防水装置,使得水下目标表面反射的光线在被相机感光元件捕获前经过了水体、防水材料、空气三种不同介质的折射。因此,水下双目视觉系统的标定不仅需要获取双目相机的内外参数,还需要根据水体、防水材料、空气三种不同介质的折射率求解防水材料厚度、平面法向量等折射参数。然而,基于折射模型的水下双目视觉系统参数标定方法将水体折射率视为已知常数,在河流、湖泊等水体折射率动态变化的实际应用场景中难以适用,导致水下三维信息感知精度的大幅下降本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,所述步骤S1的具体方法为:将水下涡旋激光测距与双目相机同步信息采集装置放置于空气中,在前方放置一块棋盘格标定板,从不同角度、距离拍摄Na组标定板双目图像,利用张氏标定法,求解双目相机自身的基本参数,所述基本参数包括左目相机内参Al、右目相机内参Ar、左目相机与右目相机之间的旋转矩阵Rrl与平移向量Trl。

3.根据权利要求1所述的涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,所述步骤S2的具体方...

【技术特征摘要】

1.涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,所述步骤s1的具体方法为:将水下涡旋激光测距与双目相机同步信息采集装置放置于空气中,在前方放置一块棋盘格标定板,从不同角度、距离拍摄na组标定板双目图像,利用张氏标定法,求解双目相机自身的基本参数,所述基本参数包括左目相机内参al、右目相机内参ar、左目相机与右目相机之间的旋转矩阵rrl与平移向量trl。

3.根据权利要求1所述的涡旋光测距协同的水下双目视觉系统动态标定方法,其特征在于,所述步骤s2的具体方法为:将水下涡旋激光测距与双目相机同步信息采集装置放置于清澈静态的水体中,在装置前方放置棋盘格标定板,从不同角度、距离拍摄nw组标定板双目图像,利用张氏标定法,利用光线折射模型求解水下双目视觉系统初始折射参数,所述初始折射参数包括左目相机光心与防水玻璃上界面的垂直距离dl、右目相机光心与防水玻璃上界面的垂直距离dr、玻璃的厚度h、玻璃平面的法向量n。

【专利技术属性】
技术研发人员:周亚琴孟千翔马云鹏余志宏黄雨刘洋韩鑫宇
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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