[发明专利]一种基于不等焦距的双目视觉测距方法

说明书

本发明公开了一种基于不等焦距的双目视觉测距方法。本发明应用于基于两个不同焦距相机的双目测距，相对于传统的双目测距，该测距可以根据测量目标的距离的改变，来改变相机的焦距，使得测量目标在相机图像中处于一个清晰的状态，所测出深度信息也较为精确。相对于其他不等焦距的双目测距方法，该方法获取深度信息的视野范围更广。本发明不同于传统的利用两个固定焦距相机的双目测距，它可以在两个相机焦距不一致的情况下进行双目视觉测距，并且该方法能适用于全部双相机共同视野，适用范围较大。

技术领域

本发明属于双目视觉技术领域，具体涉及到一种基于不等焦距的双目视觉测距方法。

背景技术

在计算机视觉发展迅猛的今天，获取深度信息仍旧是一个值得研究的课题，随着诞生的算法也有不少，但每种算法都有相应的缺陷。目前比较成熟，应用面比较广的双目视觉也不例外。常规的双目视觉获取深度信息一般采用两个相同型号且相同焦距的相机，这个方法成本低，所获得深度信息准确度也较高，但是他有一个比较严格的要求，就是两个相机的焦距必须保持一致，不然随意改变焦距。而与之对应的利用两个不同焦距的相机来获取的

深度信息方法往往适用的范围比较窄，需要目标物介于两个相机之间。而本方法则是一种适用范围比较广，可以覆盖两个相机的共同视野，两个相机的焦距可以进行改变，不需要保持一致的方法。

发明内容

本发明主要考虑到计算机视觉的迅猛发展，目前获取深度信息的方法各色各异，但是都不能完全解决测距过程中存在的问题。

一种基于不等焦距的双目视觉测距方法，无论是目标处于相机中间还是两侧，该方法都能够根据测量目标的距离的改变，来改变相机的焦距，使得测量目标在相机图像中处于一个清晰的状。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

将构建的双目测距实验台对着被测目标，获取目标的图像信息，计算物距；

设Xl是被测目标成像在左相机图像中的横坐标，Xr是被测目标成像在右相机图像中的横坐标，坐标系原点位于相机图像的左上角；

D是两个相机光轴之间的水平距离；

b1是左相机画面中心点的横坐标，b2是右相机画面中心点的横坐标；

1-1.当目标在两个相机中间时，具体实现如下：

1-1-1.计算L和R，L为被测目标与左相机光轴之间的水平距离，R为被测目标与右相机光轴之间的水平距离；设左右相机斜率绝对值分别为kl、kr，则相机斜率绝对值的计算如下：

根据kl与kr之间的比值关系，确定Xl到Xr之间的水平距离，从而得出L与R：

其中，Xl和Xr是可以利用图像处理技术，根据相机获取的图像得出的，所以L和R最后是已知数；

1-1-2.利用得到的L和R，以及三角形相似原理，计算得出深度信息U：

根据三角形相似，得出：

对公式(5)和(6)化简得：

理论上，U1和U2的值是一样，但由于计算过程中可能会存在些许误差，导致U1和U2的值存在差异，所以对U1和U2进行平均化，减少计算误差，所以：