[发明专利]单个云台摄像机的立体视觉计算方法

权利要求书

1.单个云台摄像机的立体视觉计算方法，所述的云台摄像机设置水平360度旋转和垂直120度旋转的机构，内部设置图像处理器和进行图像采集的摄像头，所述的摄像头的焦距为f，其特征在于：所述的图像处理器用于实现立体视觉计算方法，所述的立体视觉计算方法包括以下步骤：

(1)、所述的图像处理器通过所述的摄像头采集环境的图像，得到图像f₁(x,y)，其中x和y为像素坐标；

(2)、所述的云台摄像机在水平方向旋转θ度，旋转半径为L，所述的图像处理器通过所述的摄像头采集环境的图像，得到图像f₂(x,y)；

(3)、将图像f₁(x,y)与f₂(x,y)进行图像匹配，并计算视差d_x(i, j)，对于图像f₁(x,y)，根据成像的几何关系建立比例x₁/f=X₁/h₁，对于图像f₂(x,y)，根据成像的几何关系建立比例x₂/f=X₂/h₂，其中x₁，x₂为成像点的像素坐标，X₁，X₂为投影点的空间坐标，h₁，h₂为投影点的深度，将h₁与h₂进行近似相等处理，合并表示为h(x,y)，则x₁/f=X₁/h(x,y)，x₂/f=X₂/h(x,y)，两式相减得到(x₁-x₂)/f=(X₁-X₂)/h(x,y)，将X₁-X₂近似为长度X，根据近似三角形原理，X=θ·(L+h(x,y))，并且d_x(x,y)=x₁-x₂，带入(x₁-x₂)/f=(X₁-X₂)/h(x,y)得到d_x(x,y)/f=θ·L/h(x,y)+θ，整理得到h(x,y)=f·θ·L/(d_x(x,y)-f·θ)。

2.根据权利要求1所述的单个云台摄像机的立体视觉计算方法，其特征在于：所述的图像处理器用于实现立体视觉计算方法，所述的立体视觉计算方法还包括以下步骤：

(1’)、所述的图像处理器通过所述的摄像头采集环境的图像，得到图像f’₁(x,y)，其中x和y为像素坐标；

(2’)、所述的云台摄像机在垂直方向旋转θ度，旋转半径为L，所述的图像处理器通过所述的摄像头采集环境的图像，得到图像f’₂(x,y)；

(3’)、将图像f’₁(x,y)与f’₂(x,y)进行图像匹配，并计算视差d_y(i, j)，对于图像f’₁(x,y)，根据成像的几何关系建立比例y₁/f=Y₁/h₁，对于图像f’₂(x,y)，根据成像的几何关系建立比例y₂/f=Y₂/h₂，其中y₁，y₂为成像点的像素坐标，Y₁，Y₂为投影点的空间坐标，将h₁与h₂进行近似相等处理，合并表示为h(x,y)，则y₁/f=Y₁/h(x,y)，y₂/f=Y₂/h(x,y)，两式相减得到(y₁-y₂)/f=(Y₁-Y₂)/h(x,y)，将Y₁-Y₂近似为长度Y，根据近似三角形原理，Y=θ·(L+h(x,y))，并且d_y(x,y)=y₁-y₂，带入(y₁-y₂)/f=(Y₁-Y₂)/h(x,y)得到d_y(x,y)/f=θ·L/h(x,y)+θ，整理得到h(x,y)=f·θ·L/(d_y(x,y)-f·θ)。