[发明专利]一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法

说明书

本发明公开了一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法，包括以下步骤：在双目设备中安装倾角传感器，倾角传感器与基线平行，分别获取双目设备绕Y轴和绕X轴旋转角度θ₁,θ₂；以双目设备中左眼相机光心作为坐标原点建立空间摄相机坐标系；根据双目设备的结构参数分别求取双目设备绕Y轴旋转θ₁的坐标变换矩阵和绕X轴旋转θ₂的坐标变换矩阵；根据S3中所述的两个坐标变换矩阵分别求取对应方向的单独偏差，进而求取合成变换矩阵，然后对双目设备获取的坐标进行角度补偿，得到补偿后的坐标。本发明解决了动态条件下双目获取物体空间信息有偏差的问题，提高了三维重建的精度。

技术领域

本发明属于基于双目相机的立体空间定位技术领域，具体涉及一种动态环境下双目立体定位角度补偿计算方法。

背景技术

双目相机是一种能够提供立体视觉信息的设备。基于双目相机获得的图像，通过双目视差原理，能够计算出双目相机所拍摄到的物体相对于相机的三维空间位置。

双目相机经过双目立体标定，根据摄像头标定后获得的内参数据(焦距，成像远点，畸变系数)和双目相对位置关系(旋转矩阵和平移向量)，分别对左右视图进行消除畸变和行对准，使左右视图的成像原点坐标一致，两摄像头光轴平行，左右图像平面共面，对极线行对齐。这样通过行像素差求取视差，通过三角测量求深度信息，确定空间三维坐标值。以上方法来测量待测目标的空间位置，是在保持设备与水平面严格平行的基础上，才能确定世界坐标系和相机坐标系的关系，得到需要的物体空间位置信息。然而在动态环境下，比如在船只，飞机等载体上配备双目设备时，一种简单高效的角度补偿算法显得至关重要。

针对双目相机测距在一些动态环境下很难得到准确的物体空间信息，提出一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法。该计算方法在双目设备中安装倾角传感器(与基线平行)，可以分别获取设备绕Y轴和绕X轴旋转角度θ₁,θ₂同时根据双目设备的具体结构参数分别求取绕Y轴旋转θ₁的坐标变换矩阵和绕X轴旋转θ₂的变换矩阵。最后根据两个单方向的变换矩阵分别求取对应方向的单独偏差，进而求取同时作用下的合成变换，然后对双目获取的坐标进行角度补偿计算，解决了动态条件下双目获取物体空间信息有偏差的问题，提高了三维重建的精度。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种能够解决动态条件下双目获取物体空间信息存在偏差的问题并提高三维重建精度的动态环境下双目立体定位角度补偿方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在双目设备中安装倾角传感器，所述倾角传感器与基线平行，分别获取双目设备绕Y轴和绕X轴旋转角度θ₁,θ₂；

S2:以双目设备中左眼相机光心作为坐标原点建立空间摄相机坐标系；

S3:根据双目设备的结构参数分别求取双目设备绕Y轴旋转θ₁的坐标变换矩阵和绕X轴旋转θ₂的坐标变换矩阵；

S4:根据S3中所述的两个坐标变换矩阵分别求取对应方向的单独偏差，进而求取合成变换矩阵，然后对双目设备获取的坐标进行角度补偿，得到补偿后的坐标。

本发明还包括：

1、在步骤S1中，倾角传感器获取当前双目设备与水平基准面之间的X方向的夹角和Y方向的夹角。

2、步骤S2中的空间摄相机坐标系中，以左眼相机光轴作为Z轴，沿基线从左至右为X轴，符合左手定则确定Y轴。