[发明专利]一种单摄像头立体视觉方法

权利要求书

1.一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)图像获取：采用快照式多光谱摄像装置进行一次曝光零时差，采集N幅光谱图像；

2)聚焦清晰度计算：计算N幅光谱图像在每一个像素的聚焦清晰度；

3)深度探测：根据聚焦清晰度，获取每一个像素所对应纵向位置的深度信息，完成立体视觉。

2.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，在步骤3)之前，还包括深度刻度步骤：

2.1)将已知表面形貌的刻度模板放置于已知某一纵向位置，采用快照式多光谱摄像装置进行一次曝光零时差，采集N幅光谱图像；

2.2)计算N幅光谱图像在每一个像素的聚焦清晰度,建立该刻度模板在已知某一纵向位置时，该刻度模板表面不同位置点与N幅光谱图像对应点的聚焦清晰度之间的关系；

2.3)重复步骤2.1)及2.2)，建立刻度模板在P个不同纵向位置时，刻度模板表面不同位置点与N幅光谱图像对应点的聚焦清晰度之间的关系；

2.4)建立刻度模板的纵向深度与步骤2.3)得到的关系之间的关系曲线，得到深度刻度曲线。

3.如权利要求2所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用插值法，将步骤2)的聚焦清晰度代入步骤2.4)的深度刻度曲线，得到所述深度信息。

4.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于：在步骤1)中，还包括图像预处理方法，包括不同光谱通道的图像灰度归一化处理。

5.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，所述深度探测适用于图像上任意两点(X1,Y1)和(X2,Y2)位置前后判断方法，包括如下：

①如果点(X1,Y1)在短波长光谱图像的聚焦清晰度比点(X2,Y2)在该短波长光谱图像的聚焦清晰度差，而点(X1,Y1)在长波长光谱图像焦清晰度比点(X2,Y2)在该长波光谱图像的聚焦清晰度更好，那么该点(X1,Y1)比点(X2,Y2)更远离摄像头；

②反之如果点(X1,Y1)在短波长光谱图像的聚焦清晰度比点(X2,Y2)在该短波长光谱图像的聚焦清晰度好，而点(X1,Y1)在长波长光谱图像焦清晰度比点(X2,Y2)在该长波光谱图像的聚焦清晰度更差，那么该(X1,Y1)比点(X2,Y2)更靠近摄像头。

6.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，步骤2)中，采用点扩散函数半径R、边缘扩散宽度或图像在频域空间高频信息含量来代表所述聚焦清晰度。

7.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，步骤2)中，采用点扩散函数半径R倒数或由其组成的递减函数代表聚焦清晰度。

8.如权利要求1所述的一种单摄像头立体视觉方法，其特征在于，所述聚焦清晰度F计算方法可以是边缘算子、梯度算子、空间频率算法或它们的任意组合。