用于目标测距的单目视觉测量方法

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1、万方数据第19卷第5期2011年5月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringV01．19No．5May2011文章编号1004—924X(2011)05-1110—08用于目标测距的单目视觉测量方法韩延祥，张志胜。，戴敏(东南大学机械工程学院，江苏南京211189)摘要：为了克服对应点匹配和单个特征点提取误差对测量结果的影响，本文在基于图像处理的基础上，提出了一种基于特征点的单目视觉测距方法。首先利用小孔成像原理，得出成像点与目标点的映射关系。建立小孔成像模型。然后通过对目标图像的分析，得出目标物与目标图像的面积映射关系，建立视觉测量的直线测

2、距模型；通过图像处理，提取目标图像的特征点，将光心与目标物的距离关系转化为光心与特征点的距离关系．提出了基于特征点的单目视觉测距原理。最后对测距原理进行实验验证并对得出的数据进行分析，针对测量误差随距离增加而变大的现象，通过对数据的分析，得出是由于光轴偏心而引起的误差；将数据修正后．测量结果的最大相对误差为1．68％，精度提高明显，验证了原理的可行性和算法的有效性。关键词：计算机视觉；单目视觉测量；小孔成像，图像处理；目标测距中图分类号：TP242．6文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20111905。1110Monocularvisionsystemford

3、istancemeasurementbasedonfeaturepointsHANYan-xiang，ZHANGZhi—sheng。，DAIMin(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity．，Nanjing211189，China)*Correspondingauthor。E-mail：oldbc@seu．edu．cnAbstract：Toalleviatetheeffectofmatchingofcorrespondingfeaturepointsandextractionerrorofsinglefeature

4、point，amethodbyusingasinglecameraasmonocularmeasurementispresentedbasedonimageprocessing．Firstly，thispapersetsupthemappingrelationshipbetweenimagepointandtargetpoint，andestablishespinholeimagingmodel．Secondly，itdescribesthemappingrelationshipbetween04ectareaandimageareaofobjectbyusingimag

5、eanalysis，andestablishesthemodelofdis—tancemeasurementinopticaldirection．Then，theprincipleofdistancemeasurementbetweenopticalcenterandfeaturepointisproposedafterimageprocessingandfeaturepointextractingarecarriedout．Atlast．thepaperstartsoutverificationexperimentsandanalyzesthecausethaterro

6、rincreaseswithfurtherdistance．Afteranalyzingthedataofexperiment，theconclusionthaterrorisrelatedwiththeopticalaxisdeviationismade．Sequentially，withthemaximumrelativeerror1．68％ofrevisedda—ta，thereisaremarkableimprovementwhichprovesthefeasibilityandtheeffectivenessofthepro—posedprinciple．收稿日

7、期：2010-07-07；修订日期：2010-10-27．基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．50805023)；江苏省。六大人才高峰”资助项目(No．2008144)；东南大学优秀青年教师教学科研基金资助项目(No．200902)；江苏省“青蓝工程”资助项目(No．2008—30-1)万方数据第5期韩延祥，等：基于特征点的单目视觉测量方法Keywords：computervision，monocularvisionmeasurementlpinholeimaging；imageprocessingItar—getloc