[发明专利]一种道面图像检测用相机的偏转角度测量方法

说明书

本发明公开了一种道面图像检测用相机的偏转角度测量方法，包括以下步骤：对采集的图像进行光照补偿和畸变校正处理；计算同一道的相邻图像的重叠区域，提取并匹配重叠区域的特征点；根据匹配的重叠区域的特征点，以同一道的第lmg_i幅图的位置为基准，计算第lmg_i+1幅图的所有匹配的特征点对的位置偏移的平均值(delta_x，delta_y)；以同一道的第lmg_i幅图的位置为基准，将lmg_i+1幅图移动(‑delta_x，‑delta_y)；完成同一道所有图像移动；求得同一道的起始图像与末尾图像的像素坐标差(delta_V_Pixel，delta_U_Pixel)；所述相机的偏转角度为theta＝arctan(delta_U_Pixel/delta_V_Pixel)。

技术领域

本发明涉及道面检测技术领域，尤其是一种道面图像检测用相机的偏转角度测量方法。

背景技术

本文所述的相机特指搭载在道面检测机器人，用于对道面进行图像拍摄；其中，道面包括机动车道、非机动车道、飞机起降航道等等；在采集图像数据过程中，相机给每一幅图标定一个位置标签，后续的使用中，根据位置标签，结合图像特征点匹配结果，将所有图片拼接成一张大图。从理论上来说，采集道面图像的宽应该跟机器人的行径方向垂直，图像的高应该与机器人行径方向平行；但是，实际中，在道面检测机器人与相机的机械结构安装时，存在一定角度，采集的图像的宽高不一定满足跟机器人行走方向的角度关系，可能与机器人行走方向有一定夹角；如此一来，便会影响到的图像数据，进一步影响后续的数据分析。从图1中可以看出，由于相机拍摄的宽度方向并非与机器人行进方向垂直，导致拼接的图像存在错位；为此，需要花费较多的精力、技术处理图像错位。目前，现有技术中并没有提供对道面机器人搭载的相机的偏转角度测量方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种道面图像检测用相机的偏转角度测量方法，本发明采用的技术方案如下：

一种道面图像检测用相机的偏转角度测量方法，包括以下步骤：

步骤S1，对道面检测机器人采集的图像进行光照补偿和畸变校正处理；所述道面检测机器人采用栅状折返方式采集道面的图像；

步骤S2，计算道面检测机器人的行进路线中同一道的相邻图像的重叠区域，提取并匹配重叠区域的特征点；

步骤S3，根据匹配的重叠区域的特征点，以同一道的第lmg_i幅图的位置为基准，计算第lmg_i+1幅图的所有匹配的特征点对的位置偏移的平均值(delta_x，delta_y)；所述i为大于等于1的自然数；

步骤S4，以同一道的第lmg_i幅图的位置为基准，将lmg_i+1幅图移动(-delta_x，-delta_y)；重复步骤S3至S4，直至完成同一道的图像移动；

步骤S5，求得同一道的起始图像与末尾图像的像素坐标差(delta_V_Pixel，delta_U_Pixel)；所述同一道的图像拍摄行进夹角为theta，其表达式为：

theta＝arctan(delta_U_Pixel/delta_V_Pixel)。

优选地，所述步骤S2中，提取并匹配重叠区域的特征点，具体包括以下步骤：

步骤S201，建立两幅图像的Hessian矩阵，其表达式为：

其中，σ为尺度系数，L_xx(x，σ)表示在x方向的二阶偏导，L_xy(x，σ)表示在xy方向的二阶偏导，L_yy(x，σ)表示在y方向的二阶偏导；

步骤S202，预设Hessian矩阵阈值参数设置为δ，分别得到与两幅图像一一对应的特征点集pts1和特征点集pts2；所述δ为大于1000、且小于1500的自然数；