[发明专利]双目立体视觉系统中场景点的三维重建方法

摘要

一种双目立体视觉系统中场景点的三维重建方法，包括由两个摄像机形成的双目摄像机，其先对双目摄像机进行标定，计算出双目摄像机的光心OA和OB；再将场景点与摄像机成像平面中得到的图像点进行匹配，在成像平面上得到对应点的坐标PA，PB；根据双目摄像机的光心和对应的图像点形成的两条射线相交于一点P，该点即为图像点的原像点，以双目摄像机的光心和图像点的原像点作为控制顶点，生成2次Bézier曲线；将2次Bézier曲线进行升阶处理得到3次Bézier曲线，该3次Bézier曲线以双目摄像机的光心点和双目摄像机的成像平面中的图像点为控制顶点。由于2次Bézier曲线和升阶后的3次Bézier曲线表示空间中的同一条曲线，联列方程组，求得空间中的原像点坐标P。本发明可以直接、简单、准确的确定两幅图像点的三维坐标原像。

主权项

1.一种双目立体视觉系统中场景点的三维重建方法，包括由两个摄像机(A、B)形成的双目摄像机，其特征在于包括如下步骤：1)对双目摄像机中的摄像机(A、B)分别进行标定，得到摄像机(A、B)的内、外参数，并分别计算摄像机(A、B)的光心坐标O_A，O_B；2)对摄像机(A、B)分别摄取的同一场景的两幅图像(π_A，π_B)，进行对应点匹配，求出两幅图像中的对应点坐标P_A，P_B；3)用上述得到的摄像机(A、B)的光心坐标O_A，O_B和场景点在空间中的原像点坐标P作为控制顶点，生成一条2次Bézier曲线，其表达式如下所示：C²(u)＝(1-u)²O_A+2u(1-u)P+u²O_B其中，u∈(0，1)；4)将上一步生成的2次Bézier曲线进行升阶处理得到3次Bézier曲线，该3次Bézier曲线以摄像机(A、B)的光心坐标O_A，O_B和上述两幅图像中的对应点坐标P_A，P_B作为控制顶点，该3次Bézier曲线的表达式如下所示：C³(u)＝(1-u)³O_A+3u(1-u)²P_A+3u²(1-u)P_B+u³O_B其中，u∈(0，1)；5)计算场景点在空间中的原像点坐标P：由于上述生成的2次Bézier曲线C²(u)和3次Bézier曲线C³(u)表示空间中的同一条曲线，所以C²(u)＝C³(u)，即：(1-u)²O_A+2u(1-u)P+u²O_B＝(1-u)³O_A+3u(1-u)²P_A+3u²(1-u)P_B+u³O_B其中，u∈(0，1)，即得原像点坐标该原像点坐标P即为场景点的三维坐标，如此完成场景点的三维重建。