专利名称：一种空间三维定位方法
技术领域：
本发明涉及图像处理和机器视觉技术领域，特别涉及一种利用两个摄像头实现的空间三维定位方法。
背景技术：
利用两个摄像头实现物体的空间三维定位方法通常采用双目立体视觉技术，由成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差来获取物体三维几何信息。如200910108185.7 “一种物体三维定位方法及摄像机”、201210075073.8 “一种空间三维定位技术操作系统”涉及理想状态下的定位方法，即假设两个摄像头完全相同，具有相同的焦距，光轴完全平行，镜头不存在成像畸变，则根据相似三角形原理，利用物体在两个摄像头成像平面上的图像坐标P1U1, Y1)，P2 (xr, yr)、摄像头焦距f、两个摄像头之间的距离b，即可求得物体三维坐标(xw，yw，zw):
权利要求
1.一种空间三维定位方法，包括设置过程和定位过程两部分，所述设置过程包括如下步骤: (1)准备一个长宽比与摄像头拍摄出的图像分辨率长宽比相同的黑白格相间的标定板； (2)安装两个摄像头，使其光轴基本平行，测量并记录下两个摄像头之间的距离； (3)分别对两个摄像头做如下相同处理:打开摄像头，沿着摄像头光轴移动所述标定板并观察所述摄像头拍摄的图像，保证标定板中心处于图像中心位置上，移动标定板直至标定板完全填充所述摄像头拍摄的图像，此时测量并记录下标定板与摄像头之间的距离； (4)分别建立每个摄像头拍摄的图像上的像素坐标与对应标定板上映射点空间坐标之间的对应关系，所述标定板上映射点定义为在摄像头上成像的实际空间点与摄像头连线交标定板的交点； 所述定位过程包括如下步骤: (1)同时打开两个摄像头，拍摄包含需要定位的目标物体图像； (2)由图像处理技术识别出目标物体，并计算出目标物体的二维坐标； (3)根据所述设置过程建立的摄像头拍摄的图像上的像素坐标与对应标定板上映射点空间坐标之间的对应关系，由两幅图像中目标物体的二维坐标，分别计算出两个标定板上映射点的三维坐标； (4)连接摄像头与对应标定板上映射点形成两条空间直线； (5)计算两条空间直线的交点，作为目标物体的三维坐标。
全文摘要
一种空间三维定位方法，包括设置过程和定位过程，所述设置过程建立图像像素坐标与标定板上映射点空间坐标之间的对应关系，所述标定板上映射点定义为在摄像头上成像的实际空间点与摄像头连线交标定板的交点；所述定位过程采用图像处理技术识别出目标物体的二维坐标，利用所述对应关系计算出标定板上映射点的三维坐标，再连接摄像头和标定板上映射点形成两条空间直线，其交点即为目标物体。本发明提供一种在精度要求不高的场合可以适用的实现物体空间三维定位的方法，通过手动移动标定板建立所述对应关系，并结合一些测量数据定位目标物体，避免了复杂繁琐的摄像头标定过程，定位方法简单直接，易于实现。
文档编号G01C11/06GK103115613SQ20131005754
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者刘政怡, 李炜, 吴建国 申请人:安徽大学