(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211127960.5 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区凌工 路2号 (72)发明人 章雨昂　仲维　贾宸禹　刘晋源　 王维民　樊鑫　刘日升　罗钟铉　 (74)专利代理 机构 辽宁鸿文知识产权代理有限 公司 21102 专利代理师 许明章　王海波 (51)Int.Cl. G06T 7/62(2017.01) G06T 7/593(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 基于双目立体 视觉的深度和宽度估计方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于双目立体视觉的深 度和宽度估计方法， 属于计算机视觉领域。 本发 明使用双目立体相机获取图像， 利用观测目标距 离成像平面的深度与视差的关系和观测点的拟 求宽度与视差的关系建立数学模 型， 分别对上述 的深度和宽度进行标定， 从而提供一种求解世界 坐标系下观测点到相机主点的真实距离方法； 并 考虑到因相机安装问题产生的左右相机主点不 同致使的误差， 通过拟合提高深度和宽度的计算 精度。 权利要求书4页 说明书10页 附图4页 CN 115471540 A 2022.12.13 CN 115471540 A 1.基于双目立体视 觉的深度和宽度估计方法， 其特 征在于， 步骤如下： 1)深度标定 1‑1)设置相机摆放位置为原点， 利用铅锤保证相机成像面与地平面垂直， 标记原点位 置； 1‑2)以原点为圆心， 设置α度视场角， 将α度视场角三等分， ‑α/2到‑α/6为左区域， ‑α/6 到α /6为中区域， α /6到α /2为右区域； 并设置 区域半径分别 为a米和b米， b<a， 将半径为0到b 米的区域命名为前区域， b到a米的区域命名为后区域， 前后区域分别有左、 中、 右 三个区域， 总共六个区域； 1‑3)在每个区域采集M个采样点， 并用全站仪记录采样点到原点的距离dis和采样点相 对于原点的偏移角度 θ， 并标记每个采样点的位置； 用每个区域M/3个采样点进 行深度标定， 另外2M/3个采样点用于 宽度标定； 1‑4)将深度标定板分别放在已标记的采样点位置上， 同时用双目相机采集该位置图 像， 并计算 其视差图； 1‑5)利用MATLAB工具， 对1 ‑4)中获得的视差图里的深度标定板位置画框， 统计画框区 域内视差的均值； 1‑6)将1‑3)中获得的采样点的点到原点的距离dis和采样点相对于原点的偏移角度θ 转换为采样点的深度真值， 计算公式如下： Ztrue＝dis*cosθ 根据直角定理， 深度真值Ztrue为点到点的距离dis乘以偏移角度 θ 的余弦； 1‑7)将获取的视差均值和深度真值数据运用最小二乘法拟合计算得到最终的深度标 定值； 具体步骤如下： a)考虑到因相机安装问题产生的左右相机主点不同致使的误差， 利用三角 相似性原理 得如下关系： 化简得： 其中u0和u0'分别为左右相机的主点横坐标， ul和ur分别为成像平面的横坐标， B为相机 基线， f为相机焦距； 一般双目测距算法认为左右相机的主点相等， 即u0＝u0'， 但在客观实践中， 因相机的安 装问题产生左右相机主点 不等所以令： (‑u0+u0')dx＝Δd (ul‑ur)dx＝d 因此观测目标距离成像平面的深度与视 差的关系为： 其中深度为Z， 由上式得：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115471540 A 2令 Bf＝t1 Δd＝t2 带入M/3对视差均值和深度真值数据后得到如下超定方程组： 令 则有 AX＝d b)将超定方程组通过最小二乘法进行求 解； 令权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115471540 A 3