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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：本发明涉及图像识别技术领域，为基于复杂结构光的双目立体匹配方法。结构光投射系统的每个投射装置发射一组若干根相互平行的直线结构光，任意两个投射装置发射的结构光相交，产生交点，每根结构光光条具有两个端点。左相机和右相机同时采集结构光投射系统在物体表面产生的复杂结构光图像。分别处理左相机图像和右相机图像，获取端点特征点以及交点特征点。基于特征点的位置关系，确定特征点之间的结构光路径。将左右图像获取的特征点构建特征描述子，进行左右图像特征点的匹配，得到左右图像特征点之间结构光路径的匹配关系。完成复杂结构光的三维重建，获取物体表面特征。本发明简化了匹配识别步骤，可便捷准确的完成识别匹配工作。

主权项：1.一种基于复杂结构光的双目立体匹配方法，其特征在于，基于匹配系统而实现，用于获取物体表面特征；所述匹配系统包括：结构光投射系统：所述结构光投射系统包括多个投射装置，每个投射装置均可发射一组若干根相互平行的直线结构光光条，任意两个投射装置发射的直线结构光相交，其中，每个投射装置发射的每根直线结构光光条具有两个端点；直线结构光光条在相交位置处产生交点；双目相机：包括左相机和右相机；用于同时采集物体表面的复杂结构光图像，获得左图像和右图像；处理器：用于获取双目相机同时采集的图像，进行图像处理，并执行所述匹配方法，所述方法包括；处理左相机和右相机同时采集的图像，分别获取左图像的特征点和右图像的特征点，所述特征点包括：端点特征点，以及交点特征点；基于端点特征点或交点特征点，沿着结构光光条的延伸方向搜寻其他特征点，同时确定特征点之间的结构光路径，所述结构光路径为结构光光条所体现在特征点之间的部分；将左图像和右图像上提取的所有特征点，逐一构建特征描述子；在特征描述子的基础上，将左右图像上的特征点进行匹配，得到左图像特征点与右图像特征点之间的匹配关系；基于左图像特征点和右图像特征点的对应关系，获得左图像特征点之间的结构光路径与右图像特征点之间的结构光路径的匹配关系；对左图像特征点之间的结构光路径和右图像特征点之间的结构光路径分别提取光条中心位置；基于左图像特征点之间的结构光路径与右图像特征点之间的结构光路径的匹配关系，结合双目相机标定得到相机的内参数、外参数，并采用外极线约束条件完成结构光光条中心点的立体匹配；实现复杂结构光的三维重建，获取物体表面特征；其中，确定特征点之间的结构光路径的方法包括，特征点之间通过结构光光条互相连接，还包括：S1：选定一个特征点，作为起始特征点，即第K级特征点；S2：选定起始特征点的一条结构光光条作为起始路径；S3：从起始特征点开始沿着起始路径，寻找该路径上的下一级特征点，即第K+1级特征点，定义为该条结构光路径上的终点特征点；S4：当寻找到第K+1级特征点时，该路径停止搜寻；获得起始特征点与终止特征点的位置关系以及两特征点之间的结构光路径；S5：判断起始特征点结构光光条的数量，逐一选取起始特征点的各根结构光光条作为起始路径，寻找各条起始路径上的第K+1级特征点，直至确定第K级特征点对应的所有第K+1级特征点；S6:逐一选取第K+1级特征点作为新的起始特征点；重复步骤S1,S2,S3,S4,S5；S7:按步骤S6的方法，逐步寻找下一级特征点，直至遍历图像上所有的特征点，获得所有的特征点之间结构光路径，以及所有特征点之间的位置关系。

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