专利名称：一种基于可见光和红外摄像机的目标测距方法
技术领域：
本发明属于计算机视觉应用领域，涉及一种基于可见光和红外摄像机的目标测距方法，具体是通过运用计算机双目立体视觉、图像处理以及图像的特征匹配等机器视觉理论和技术进行目标测距的方法。
背景技术：
基于多传感器的视觉图像测距技术可以充分利用现有成像传感器的特点，通过信息处理与视频处理技术，更全面地获取目标的信息，在军事、安防、监控、辅助驾驶等领域有重要的应用价值。针对车辆发生的恶性交通事故现象，在研究智能交通系统发展状况和国内外智能车辆测距技术的基础上，通过对国内外智能车辆防撞预警系统的研究分析发现，现有的基于视觉检测的系统在阴雨、大雾、夜晚等光线较为不好的情况下，无法进行用于辅助驾驶的中长距离目标检测。目前在目标测距方面已申请的专利有一种基于改进SIFT算法的移动机器人视觉定位方法(200910072078)，采集移动机器人行走路径中的特定模板图像，运用改进的 SIFT算法计算模板图像的SIFT特征点向量集，根据标示物模板图像中匹配特征点集合的坐标位置，实现对待识别图像中的特定标示物的识别，最后确定移动机器人的位置，达到视觉定位的目的。因为使用的是两个可见光摄像机，因此该方法无法用于光线比较暗的情况； 一种基于GPS的车载测距系统(200820092045)，GPS主机模块用于采集车间距检测信号和车速检测信号，并将车间距检测信号发送到所述显示装置，同时将车间距检测信号和车速检测信号与安全车间距进行分析比较，判断是否驱动报警装置报警，并显示出车间距，其成本相对于使用视觉测距的系统高；汽车用红外线测距倒车语音提示器(200820063940)，由安装在汽车后备箱上红外线发射管与红外线吸收管，所吸收的红外线信号传递到红外线测距装置，输出音频到前面安装在汽车右方的喇叭上发出汽车与障碍物之间距离(2米、1米等)的语音提示；一种倒车可视测距系统(200820042567)，由雷达系统，摄像装置，OSD显示控制器和显示器组成，不仅能够显示车后的图像，而且还能够显示障碍物的距离以及与距离相应的彩色标识，但上述两个系统只能在停车、倒车时测得较近目标，无法用于辅助驾驶。通过对上面测距系统的研究分析发现，现有的基于视觉检测的系统无法用于阴雨、大雾、夜晚等光线较为不好的情况或中、长距离目标的测距。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于可见光和红外摄像机的目标测距方法，该方法将可见光和红外摄像机应用于目标测距系统中，采用图像增强、双目系统标定、图像匹配、消除误匹配以及目标距离测定五个步骤，能够在光线较为不好的情况下得到较远目标的距离信息并用于夜间的辅助驾驶。本发明的目标测距方法的具体步骤是步骤(1)采用Retinex理论对图像进行增强处理，计算物体反射分量图像。步骤( 采用平面标定法对系统进行标定，得到单应性矩阵。步骤(3)利用SIFT对红外图像与可见光图像进行匹配。步骤⑷通过设置适当的阈值，判定匹配点与估计的投影矩阵 M是否相一致，利用RANSAC算法消除误匹配点。步骤(5)利用匹配点获取空间三维信息。本发明方法利用Retinex理论从生物学角度来对图像进行增强处理，使增强后的图像目标更加清晰，有利于图像的匹配，该方法利用了多源视觉传感器，从不同方面获取空间景物信息，扩展了其环境使用范围，而且降低了成本更有利于普通消费者所接受；并且利用RAMSAC算法消除了两幅图像的误匹配点，提高了求解目标距离的精确度。
图1是目标测距的结构流程图； 图2是sift特征向量的生成。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明方法的具体步骤是
步骤(1)采用Retinex理论对图像进行增强处理，计算物体的反射分量图像7)。Retinex算法将一幅给定的图像分解成照射分量图像与物体的反射分量图像。因此，对于一幅图像汽U)可以用下式来表示
权利要求
1. 一种基于可见光和红外摄像机的目标测距方法，其特征在于该方法的具体步骤是 步骤(1)采用Retinex算法对图像进行增强处理，计算物体的反射分量图像
全文摘要
本发明涉及一种基于可见光和红外摄像机的目标测距方法。现有的基于视觉检测的系统无法用于阴雨、大雾、夜晚等光线较为不好的情况或中、长距离目标的测距。本发明首先采用Retinex理论对图像进行增强处理并计算物体反射分量图像，其次采用平面标定法对系统进行标定，得到单应性矩阵并利用SIFT对红外图像与可见光图像进行匹配。然后通过设置适当的阈值，判定匹配点与估计的投影矩阵是否相一致，利用RANSAC算法消除误匹配点。最后利用匹配点获取空间三维信息。本发明利用了多源视觉传感器，从不同方面获取空间景物信息，扩展了其环境使用范围，而且降低了成本。
文档编号G06T7/00GK102176243SQ201010614910
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者杜晶晶, 王雷雷, 金学波, 鲍佳 申请人:浙江理工大学