[发明专利]一种基于至少两个公共标记点的双视角数据对齐方法

摘要

本发明公开了一种基于至少两个公共标记点的双视角数据对齐方法，其步骤包括重建相邻视角下标记点中心位置和法向量信息，基于重建的公共标记点中心位置和法向量信息计算相邻视角的旋转平移关系。相对于传统的仅依赖标记点中心位置的数据对齐方法，本发明所述方法能够充分利用标记点提供的信息，仅需在相邻视角中看到2个公共标记点即能实现可靠的数据对齐，减少了需要粘贴在物体表面的标记点数量和标记点对被测量物体的遮盖。本发明易于实施、结果可靠，可应用在一切采用标记点辅助对齐不同视角测量数据的领域。

主权项

一种基于至少两个公共标记点的双视角数据对齐方法，其特征在于，双视角至少有两个公共标记点，该方法包含以下步骤：步骤1，在被测量物体上粘贴圆形标记点，左右目相机分别拍摄被测量物体，得到左右目图像；步骤2，从步骤1中得到的左右目图像中提取出标记点边缘成像位置，利用椭圆拟合算法得到左右目标记点中心成像位置；步骤3，将步骤2中得到的左右目标记点中心成像位置进行立体匹配，并根据匹配结果，完成标记点边缘成像位置在左右目图像中的匹配；其中，标记点边缘成像位置在左右目图像中的匹配，具体步骤如下：1)任意选取左目标记点边缘成像位置中的一点pl，根据左目相机的基本矩阵计算其在右目图像中的极线方程Ll；2)记右目图像中的所有标记点边缘成像位置拟合所得的椭圆为er，找到极线Ll与椭圆er的两个交点pr1和pr2；3)假设左右目匹配标记点中心成像位置为cl和cr，则根据立体匹配顺序一致性原则，选取和中与向量夹角小者作为匹配点，完成pl所在的边缘成像位置在左右目图像中的匹配；步骤4，利用双目三角法重建标记点中心和边缘位置的三维坐标；步骤5，利用步骤4重建得到的标记点中心和边缘位置的三维坐标拟合平面，得到标记点所在局部平面的法向量信息；步骤6，在另一个视角下，利用左右目相机分别拍摄被测量物体，重复步骤2～步骤5，得到该视角下的标记点中心的三维坐标及其所在局部平面的法向量信息；步骤7，搜索两个视角下的公共标记点，利用搜索到的公共标记点的中心三维坐标及其所在局部平面的法向量信息，计算两视角间坐标系旋转平移关系，从而完成双视角数据对齐。