[发明专利]一种双目视觉三维定位方法

说明书

本发明涉及一种双目视觉三维定位方法，包括以下步骤：S1)利用张正友标定法，对左右相机分别进行标定，求出对应的相机内参及外参，即可得到投影矩阵M₁与M₂；S2)当摄像机位姿固定时，物点在左相机的像素坐标为(u₁,v₁)，在右相机的像素坐标为(u₂,v₂)，可由P＝(A^TA)^‑1A^Tb得到其对应的地面坐标(X，Y，Z)；S3)当摄像头随着机器人运动或通过云台发生上下左右移动时，相应的旋转矩阵为R_C，平移矩阵为T_C，摄像头位姿发生变化，理论上需要重新标定(外参代表着摄像头与地面的相对位置，需要重新标定)。有益效果：本发明有效的解决了三维到二维的过程的函数是不可逆的过程，从中能够获取净赚的三维定位，提高系统的准确性。

技术领域

本发明涉及三维定位方法技术领域，具体涉及一种双目视觉三维定位方法。

背景技术

我们所处的世界是三维的，而照片是二维的，把相机认为是一个函数，输入量是一个场景，输出量是一幅灰度图。这个从三维到二维的过程的函数是不可逆的，相机标定的目标是找到一个合适的数学模型，求出这个模型的参数，这样我们能够近似这个三维到二维的过程，使这个三维到二维的过程的函数找到反函数，也就是说我们通过现有的相机对目标进行定位拍摄，根据相应的数据模型，找到一个三维或者二维的数据参数，进而对现有的物体进行有效的三维定位。

发明内容

本发明目的是提供一种能够通过三维场景近似转化为二维照片函数中找到反函数，进而通过二维照片获得三维场景的双目视觉三维定位方法，是通过如下方案实现的。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种双目视觉三维定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)利用张正友标定法，对左右相机分别进行标定，求出对应的相机内参及外参，即可得到投影矩阵M₁与M₂；

S2)当摄像机位姿固定时，物点在左相机的像素坐标为(u₁,v₁)，在右相机的像素坐标为(u₂,v₂)，可由P＝(A^TA)^-1A^Tb得到其对应的地面坐标(X，Y，Z)；

S3)当摄像头随着机器人运动或通过云台发生上下左右移动时，相应的旋转矩阵为R_C，平移矩阵为T_C，摄像头位姿发生变化，理论上需要重新标定(外参代表着摄像头与地面的相对位置，需要重新标定)，但基于原摄像头相机坐标系(X_C，Y_C，Z_C)与原先标定好的世界坐标系(X_W，Y_W，Z_W)是同步运动的，且二者之间的转换关系没有变化。所以，可通过坐标系变换来解决；

S3.1)当原摄像头相机坐标系(X_C，Y_C，Z_C)经过旋转平移变换，变为新摄像头相机坐标系(X＇_C，Y＇_C，Z＇_C)；

S3.2)原先标定好的世界坐标系(X_W，Y_W，Z_W)经过同样的旋转平移变换，变为新世界坐标系(X＇_W，Y＇_W，Z＇_W)；

S3.3)根据上式，可求得摄像头位置发生变化之后对应的原世界坐标系中的三维坐标；