一种基于不对称双目立体视觉技术的测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102221331A

(43)申请公布日2011.10.19

(21)申请号CN201110089612.9

(22)申请日2011.04.11

(71)申请人浙江大学

地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号

(72)发明人毛维杰李健李小冬

(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司

代理人郑红莉

(51)Int.CI

G01B11/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于不对称双目立体视觉技术

的测量方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于不对称双目

立体视觉技术的测量方法，包括：(1)构建

视觉测量系统，标定摄像机和视觉测量系

统的相关参数；(2)求取待测物体所在的平

面；(3)求取待测物体中需测量区域的几何

尺寸参数。本发明针对平面测量对象，使

用两台焦距不等的摄像机构成视觉测量系

统，扩大了测量的范围，能够实现对较小

和较大尺寸物体同样的测量精度，在测量

环境比较恶劣的场合下具有很高的利用价

值，测量范围广、精度高、速度快，且测

量、安装方便，价格低廉，适用于单晶制

备、电子器材检测、流水线检测以及机械

制造业等领域的测量。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

未缴年费专利权终止IPC(主分

类):G01B11/00专利

2023-03-17号:ZL2011100896129申请专利权的终止

日权公告

日

权利要求说明书

1.一种基于不对称双目立体视觉技术的测量方法，包括以下步骤：

(1)构建由两台焦距不等的摄像机构成的视觉测量系统，设定焦距较长的摄像机为

左摄像机，焦距较短的摄像机为右摄像机，左摄像机坐标系为世界坐标系；获取左

右摄像机的非线性模型，利用图像特征提取法结合单摄像机标定法分别求得左右摄

像机的内参数和畸变参数，利用图像特征提取法结合双目立体视觉标定法求得视觉

测量系统的结构参数，进而求得左右摄像机在世界坐标系下的外参数；

(2)利用右摄像机采集待测物体的整体图像作为右摄像机图像，利用左摄像机采集

待测物体中的需测量区域图像作为左摄像机图像，利用图像特征提取法提取需测量

区域分别在左右摄像机图像中N个特征点的亚像素坐标，并根据左右摄像机的内

外参数和畸变参数分别对需测量区域在左右摄像机图像中的特征点亚像素坐标一一

进行畸变校正，得到左右摄像机的线性模型；利用左右摄像机的线性模型，根据N

对校正后的特征点亚像素坐标确定N个特征点对应的N个空间点的三维坐标，进

而求取待测物体所在的平面，N为大于等于3的自然数；

(3)获取左右摄像机的内参数、畸变参数和非线性模型以及视觉测量系统的结构参

数，根据待测物体所在的平面，进行如下步骤：

a.根据待测物体中需测量区域的大小，选择视觉测量系统中的一台摄像机作为测量

摄像机；当待测物体中需测量区域都在左右摄像机的测量范围内，选择左摄像机作

为测量摄像机；当待测物体中需测量区域在右摄像机的测量范围内但超出左摄像机

的测量范围时，选择右摄像机作为测量摄像机；

b.利用测量摄像机采集待测物体中的需测量区域图像作为测量图像，利用图像特征

提取法提取需测量区域在测量图像中N个特征点的坐标，并根据测量摄像机的内

外参数和畸变参数对需测量区域在测量图像中的特征点亚像素坐标一一进行畸变校

正，得到测量摄像机的线性模型；

c.利用测量摄像机的线性模型，根据N个校正后的特征点亚像素坐标得到对应的N

条三维空间