一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法与流程

本发明属于计算机技术领域，涉及一种虚拟导诉员系统，具体涉及一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法。

背景技术：

虚拟导诉员系统是将虚拟影像技术与法院诉讼服务中心导诉员相结合，模仿真人与来访群众进行语音、形体上上的互动，通过简单的人机互答，使群众了解到法院的各项基本功能，还能方便地找到自己想去的区域和窗口。

就虚拟现实本身而言，它主要涉及到三个研究领域：通过计算机图形方式建立实施的三维视觉效果；虚拟现实技术加强诸如科学计算技术方面的应用；建立对虚拟世界的观察界面。虚拟现实技术的实景空间是基于实景图像的虚拟信息系统，它利用照相机采集的离散图像或摄像机采集的连续视频作为基础数据，运用I BR技术，将这些孤立的图像按照时间和空间的关联生成全景图，建立起具有空间操纵能力的虚拟环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法，该方法包括下述步骤：

1)利用摄像机获取物体的二维图像；

2)利用摄像机在运动过程中获取的周围环境图像与二维图像之间的对应关系对摄像机进行标定；

3)根据视差恢复目标物体深度信息，确定场景中同一物点在两个图像中的对应关系；

4)通过对应关系将同一个空间点在不同图像中的投影点对应立体匹配；

5)通过立体匹配后，根据成像模型中视差与深度的几何关系，对目标的深度进行计算，并进行视觉方向的定位，然后对虚拟系统中的场景进行拟合建立立体视觉。

步骤2)中，所述标定步骤为：

将一张图像作为标定板，并将其贴在一个刚性平面上；

从360度角度拍摄多幅标定板的图像；

检测出每幅图像中的特征点，并确定特征点的图像坐标和实际坐标；

利用线性模型计算出摄像机的内部参数和每幅图像的外部参数；

利用一定的畸变模型对摄像机内外参数进行优化，求出所有参数。

步骤4)中，所述立体匹配方法为：

使用标定好的两个摄像机拍摄同一场景，获取两张图像P1；

对图像P1进行角点筛选，得到目标点在图像中的坐标Qi，其中，i为目标点的个数；

对图像P1进行灰度化、畸变校正，得到图像P2；

对图像P2进行角点检测；

根据极线约束，求取坐标Qi的极线；

在极线上搜索提取的角点，确定这条极线附近的角点，并对这些候选的角点进行筛选得到亚像素级的目标点的坐标。

本发明的有益效果：本发明通过实时获取和显示两个摄像机的视频流数据，具有抓取目标特征点准确，快捷，基于特征的立体匹配方法，对多个图像特征进行匹配定位，大大缩减了匹配的时间，提高实时性画面的质量。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于虚拟导诉员系统的立体视觉建立方法，参见图1，该方法包括下述步骤：

首先利用摄像机获取物体的二维图像；

其次利用摄像机在运动过程中获取的周围环境图像与二维图像之间的对应关系对摄像机进行标定；标定步骤为：将一张图像作为标定板，并将其贴在一个刚性平面上；从360度角度拍摄多幅标定板的图像；检测出每幅图像中的特征点，并确定特征点的图像坐标和实际坐标；利用线性模型计算出摄像机的内部参数和每幅图像的外部参数；利用一定的畸变模型对摄像机内外参数进行优化，求出所有参数。

再次根据视差恢复目标物体深度信息，确定场景中同一物点在两个图像中的对应关系；

然后通过对应关系将同一个空间点在不同图像中的投影点对应立体匹配；立体匹配方法为：使用标定好的两个摄像机拍摄同一场景，获取两张图像P1；对图像P1进行角点筛选，得到目标点在图像中的坐标Q i，其中，i为目标点的个数；对图像P1进行灰度化、畸变校正，得到图像P2；对图像P2进行角点检测；根据极线约束，求取坐标Q i的极线；在极线上搜索提取的角点，确定这条极线附近的角点，并对这些候选的角点进行筛选得到亚像素级的目标点的坐标。

最后通过立体匹配后，根据成像模型中视差与深度的几何关系，对目标的深度进行计算，并进行视觉方向的定位，然后对虚拟系统中的场景进行拟合建立立体视觉。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。