基于单目摄像机的深度、深度场及物体大小的测量方法

摘要

本发明公开了一种基于单目摄像机的深度测量方法，利用云台旋转测量静止物体的深度信息，包括：给定的摄像机方位和镜头焦距，采集一幅图像；通过云台控制摄像机水平或垂直旋转一个角度，再采集一幅图像；通过图像匹配算法找到两幅图像中匹配的像点；计算该像点对应的物点深度。本发明还公开了一种基于单目摄像机的深度场测量方法以及基于单目摄像机的运动目标深度及其大小测量方法测量的系统装置。本发明适用于现今已大量安装使用的带有旋转云台的普通视频监控摄像机，实现物体深度及实际尺寸的测量，有效地解决了视频监控中的测量问题。

主权项

一种基于单目摄像机的深度测量方法，利用云台旋转测量静止物体的深度信息，其特征在于，它采用如下步骤获得物体深度：(1)对于给定的摄像机方位和镜头焦距f，也即给定的视场，采集图像A；(2)通过云台控制摄像机水平或垂直旋转一角度θ，采集图像B；(3)对于物点Q，其在图像A中像点为Q’(x1，y1)，利用图像匹配算法找到其在图像B中像点Q”(x2，y2)，其中图像坐标原点与光轴设为重合；(4)按如下公式计算物点Q的深度Z： Z = 2 L / [ μ v | | Q ′ - Q ′ ′ | | cot θ + μ v | | Q ′ - Q ′ ′ | | 2 cot 2 θ - 4 Q ′ r Q ′ ′ r - 2 其中，L是镜头光心到云台水平或垂直转动轴的距离，μ是对应传感器成像面上的像素间距，v是镜头像距，||Q′‑Q″||是像点Q’与像点Q”在图像上的像素距离，Q’r是Q’在旋转方向上的投影，Q”r是Q”在旋转方向上的投影，所述旋转方向指Q’‑Q”矢量方向。