[发明专利]单目立体视觉相对位姿测量方法

权利要求书

1.一种单目立体视觉相对位姿测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：把单目摄像机安装在可移动装置上，通过移动单目摄像机在不同位置对目标进行成像，获取含有目标的图像序列；

步骤S2：对每幅图像进行目标检测和场景动态分析，若目标在世界坐标系中运动的，则把图像分割成静态背景和动态目标，对相邻两幅图像中的静态背景区域和动态目标区域分别进行特征匹配，否则，直接对相邻的两幅图像进行特征匹配；

步骤S3：建立相邻图像之间的特征匹配和摄像机运动之间的约束关系，计算出摄像机的运动参数；

步骤S4：在摄像机自运动估计的基础上，根据3D特征点在相邻两幅视图上的像重建出3D特征点在空间中的真实位置，从而计算出目标的相对位姿信息，实现目标三维重构。

2.根据权利要求1所述的单目立体视觉相对位姿测量方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：

步骤S1.1，移动单目摄像机在k-1时刻对目标进行成像并把获取的含有目标的图像存储起来；

步骤S1.2，继续移动单目摄像机在k时刻再次对目标进行成像并把获取的含有目标的图像存储起来，从而得到单目摄像机在不同位置拍摄的含有目标的图像序列。

3.根据权利要求1所述的单目立体视觉相对位姿测量方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S2.1，采用维纳滤波进行模糊图像的恢复处理，去模糊后的图像用以下公式计算得到：

F(u,v)=H*(u,v)|H(u,v)|2+Sn(u,v)Sf(u,v)G(u,v)]]>

其中，G(u，v)为模糊图像的傅里叶变换，H(u，v)为退化的传递函数，H*(u，v)表示H(u，v)的复共轭，|H(u，v)|²=H*(u，v)H(u，v)，S_f(u，v)表示原始图像的功率谱，S_n(u，v)表示噪声的功率谱，S_n(u，v)/S_f(u，v)被称之为功率谱密度比，近似为一个适当的常数；

步骤S2.2，对相邻两时刻的图像进行特征匹配：首先，通过坐标变换的方式统一两幅图像的坐标量，消除k-1时刻采集的图像和k时刻采集的图像在视觉角度上的偏差影响；其次，利用极线约束关系建立初始候选匹配关系，并采用对称性测试的方法进行两次匹配；然后，将只有一个方向不满足或者两个方向都不满足约束关系的匹配，视为虚假匹配进行剔除；最后，将两个方向都满足约束关系的匹配作为正确的匹配坐标点。