本發(fā)明涉及圖像三維重建技術(shù)，特別地，涉及一種立體圖像快速三維重建方法與裝置。
背景技術(shù)：
：在數(shù)字城市技術(shù)的自主研發(fā)工作中，圖像三維重建是一個(gè)核心工作，它主要是指以地面移動(dòng)采集、無(wú)人機(jī)航拍等方式獲取的框幅式序列圖像為基礎(chǔ)的目標(biāo)場(chǎng)景三維重建；由于數(shù)字城市工作數(shù)據(jù)量巨大、計(jì)算復(fù)雜，如何快速高效的做好基于圖像的目標(biāo)場(chǎng)景三維重建成為其中的關(guān)鍵問題。計(jì)算機(jī)視覺中各種三維重建的研究，一般都以圖像同名點(diǎn)匹配為重，至于如何從匹配后的密集同名點(diǎn)重建三維點(diǎn)云，則并非研究重點(diǎn)，但隨著圖像數(shù)據(jù)量呈幾何級(jí)數(shù)的增加，這方面的計(jì)算量會(huì)變得過大，占用大量處理時(shí)間，缺乏應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中將匹配后的密集同名點(diǎn)重建三維點(diǎn)云在圖像數(shù)據(jù)量較大時(shí)計(jì)算量過大的問題，目前尚未有有效的解決方案。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中將匹配后的密集同名點(diǎn)重建三維點(diǎn)云在圖像數(shù)據(jù)量較大時(shí)計(jì)算量過大的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種立體圖像快速三維重建方法與裝置，能夠改變匹配后的密集同名點(diǎn)重建三維點(diǎn)云的計(jì)算方式，大幅度縮小在圖像數(shù)據(jù)量較大時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的計(jì)算量，大幅度降低計(jì)算處理時(shí)間，使重建三維點(diǎn)云的方法具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種立體圖像快速三維重建方法，包括：獲取立體觀測(cè)區(qū)域的框幅式序列圖像；對(duì)框幅式序列圖像進(jìn)行密集像點(diǎn)同名匹配，獲得立體觀測(cè)區(qū)域的同名點(diǎn)集；在同名點(diǎn)集中確定空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)；根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參 數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離，生成三維點(diǎn)云；根據(jù)三維點(diǎn)云，對(duì)立體觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行三維形貌重建。其中，根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離包括：根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺多視幾何的單應(yīng)原理，由同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)計(jì)算出指定空間平面的單應(yīng)矩陣，單應(yīng)矩陣是自由度為7的3×3矩陣；根據(jù)單應(yīng)矩陣，指定同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)，找到同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)；根據(jù)空間參考平面，計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)；計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差；根據(jù)空間參考平面、立體圖像的內(nèi)外參數(shù)與單應(yīng)二維視差，計(jì)算出同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；依次指定同名點(diǎn)集中的每一點(diǎn)，計(jì)算出同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)分別到空間參考平面的多個(gè)離面距離。并且，單應(yīng)矩陣H為H=h00h01h02h10h11h12h20h21h22=R′-BxByBzabc,]]>其中，R′為立體圖像間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣，為立體圖像的基線向量。并且，空間參考平面π為π:aX+bY+cZ+d=0n→=abcT.]]>并且，對(duì)于同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)，有xq′yq′1=H·xpyp1=h00h01h02h10h11h12h20h21h22·xpyp1.]]>并且，同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差為m=xq′-xp′n=yq′-yp′.]]>具體地，同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離為：PQ→=dXdYdZ=R′λq′mn0+(λq′-λp′)xp′-x0′yp′-y0′-f′d=|PP′→|=(a·dZ+b·dY+c·dZ)a2+b2+c2.]]>其中，為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的有向矢量線段，d為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的標(biāo)量離面距離；其中，λp′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xp′-x0)+c2′(yp′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xp′-x0)+a2′(yp′-y0)-a3′f)]]>λq′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xq′-x0)+c2′(yq′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xq′-x0)+a2′(yq′-y0)-a3′f)]]>T1＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)T2＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T3＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T4＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)其中，(x0,y0)與(x0′,y0′)是立體圖像的內(nèi)參數(shù)坐標(biāo)，f與f′是立體圖像的內(nèi)參數(shù)等效焦距，a1、a2、a3、c1、c2、c3、a1′、a2′、a3′、c1′、c2′、c3′分別為立體圖像的圖像旋轉(zhuǎn)矩陣中的對(duì)應(yīng)元素，其中，R=a1a2a3b1b2b3c1c2c3,R′=a1′a2′a3′b1′b2′b3′c1′c2′c3′.]]>上述根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離生成三維點(diǎn)云包括：根據(jù)空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)，在立體觀測(cè)區(qū)域內(nèi)建立平面坐標(biāo)系，計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)與其同名像點(diǎn)形成的點(diǎn)對(duì)在該平面坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)平面點(diǎn)；以離面距離為高程值進(jìn)行三維點(diǎn)位平差，并建立立體圖像的三維點(diǎn)云片段；對(duì)立體圖像的相對(duì)姿態(tài)參數(shù)使用ICP算法，將三維點(diǎn)云片段拼接為三維點(diǎn)云。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種立體圖像快速三維重建裝置，包括：采樣模塊，采樣模塊獲取立體觀測(cè)區(qū)域的框幅式序列圖像；匹配模塊，匹配模塊對(duì)框幅式序列圖像進(jìn)行密集像點(diǎn)同名匹配，獲得立體觀測(cè)區(qū)域的同名點(diǎn)集；定參模塊，定參模塊在同名點(diǎn)集中確定空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)；離面計(jì)算模塊，離面計(jì)算模塊根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；點(diǎn)云生成模塊，點(diǎn)云生成模塊根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的 離面距離，生成三維點(diǎn)云；重建模塊，重建模塊根據(jù)三維點(diǎn)云，對(duì)立體觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行三維形貌重建。在一個(gè)較佳實(shí)施例中：根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺多視幾何的單應(yīng)原理，由同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)計(jì)算出指定空間平面的單應(yīng)矩陣，單應(yīng)矩陣是自由度為7的3×3矩陣；其中，單應(yīng)矩陣H為H=h00h01h02h10h11h12h20h21h22=R′-BxByBzabc,]]>其中，R′為立體圖像間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣，為立體圖像的基線向量；空間參考平面π為π:aX+bY+cZ+d=0n→=abcT;]]>根據(jù)單應(yīng)矩陣，指定同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)，找到同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)；對(duì)于同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)，有xq′yq′1=H·xpyp1=h00h01h02h10h11h12h20h21h22·xpyp1;]]>同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差為m=xq′-xp′n=yq′-yp′;]]>同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離為：PQ→=dXdYdZ=R′λq′mn0+(λq′-λp′)xp′-x0′yp′-y0′-f′d=|PP′→|=(a·dX+b·dY+c·dZ)a2+b2+c2.]]>其中，為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的有向矢量線段，d為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的標(biāo)量離面距離；其中，λp′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xp′-x0)+c2′(yp′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xp′-x0)+a2′(yp′-y0)-a3′f)]]>λq′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xq′-x0)+c2′(yq′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xq′-x0)+a2′(yq′-y0)-a3′f)]]>T1＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)T2＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T3＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T4＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)其中，(x0,y0)與(x0′,y0′)是立體圖像的內(nèi)參數(shù)坐標(biāo)，f與f′是立體圖像的內(nèi)參數(shù)等效焦距，a1、a2、a3、c1、c2、c3、a1′、a2′、a3′、c1′、c2′、c3′分別為立體圖像的圖像旋轉(zhuǎn)矩陣中的對(duì)應(yīng)元素，其中，R=a1a2a3b1b2b3c1c2c3,R′=a1′a2′a3′b1′b2′b3′c1′c2′c3′;]]>依次指定同名點(diǎn)集中的每一點(diǎn)，計(jì)算出同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)分別到空間參考平面的多個(gè)離面距離。從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過使用立體圖像密集匹配獲得的同名點(diǎn)集、并根據(jù)立體圖像同名點(diǎn)二維視差純線性計(jì)算點(diǎn)到平面距離的技術(shù)手段，能夠在不影響計(jì)算效果的前提下顯著降低計(jì)算量與計(jì)算難度，提高計(jì)算效率，使快速重建三維點(diǎn)云成為可能。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種立體圖像快速三維重建方法的流程圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種立體圖像快速三維重建方法的離面距離計(jì)算建模示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種立體圖像快速三維重建裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)一步進(jìn)行清楚、完整、詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種立體圖像快速三維重建方法。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的立體圖像快速三維重建方法包括：步驟S101，獲取立體觀測(cè)區(qū)域的框幅式序列圖像；步驟S103，對(duì)框幅式序列圖像進(jìn)行密集像點(diǎn)同名匹配，獲得立體觀測(cè)區(qū)域的同名點(diǎn)集；步驟S105，在同名點(diǎn)集中確定空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)；步驟S107，根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；步驟S109，根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離，生成三維點(diǎn)云；步驟S111，根據(jù)三維點(diǎn)云，對(duì)立體觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行三維形貌重建。其中，根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離包括：根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺多視幾何的單應(yīng)原理，由同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)計(jì)算出指定空間平面的單應(yīng)矩陣，單應(yīng)矩陣是自由度為7的3×3矩陣；根據(jù)單應(yīng)矩陣，指定同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)，找到同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)；根據(jù)空間參考平面，計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)；計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差；根據(jù)空間參考平面、立體圖像的內(nèi)外參數(shù)與單應(yīng)二維視差，計(jì)算出同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；依次指定同名點(diǎn)集中的每一點(diǎn)，計(jì)算出同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)分別到空間參 考平面的多個(gè)離面距離。在獲得立體觀測(cè)區(qū)域的同名點(diǎn)集后，傳統(tǒng)方式是基于共線方程的、以交會(huì)平差的方式計(jì)算三維點(diǎn)云。這種計(jì)算方法的計(jì)算量很大，特別是在討論同名像點(diǎn)的定位誤差時(shí)，需要用平差法消除觀測(cè)中的冗余，而平差法要進(jìn)行矩陣迭代運(yùn)算，同名點(diǎn)集的線性增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致平差法計(jì)算量的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺多視幾何的單應(yīng)原理，可由立體圖像的內(nèi)外參數(shù)與空間參考平面計(jì)算給定空間平面的單應(yīng)矩陣H。單應(yīng)矩陣H為H=h00h01h02h10h11h12h20h21h22=R′-BxByBzabc,]]>其中，R′為立體圖像間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣，為立體圖像的基線向量。其空間參考平面π為π:aX+bY+cZ+d=0n→=abcT.]]>對(duì)于同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)，存在一參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)。對(duì)于同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)，有xq′yq′1=H·xpyp1=h00h01h02h10h11h12h20h21h22·xpyp1.]]>令p(xp,yp)與p′(xp′,yp′)是立體圖像中的一對(duì)同名像點(diǎn)，可得同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差為m=xq′-xp′n=yq′-yp′.]]>根據(jù)空間參考平面、立體圖像的內(nèi)外參數(shù)與單應(yīng)二維視差，可得同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離為：PQ→=dXdYdZ=R′λq′mn0+(λq′-λp′)xp′-x0′yp′-y0′-f′d=|PP′→|=(a·dX+b·dY+c·dZ)a2+b2+c2.]]>其中，為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的有向矢量線段，d為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的標(biāo)量離面距離；其中，λp′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xp′-x0)+c2′(yp′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xp′-x0)+a2′(yp′-y0)-a3′f)]]>λq′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xq′-x0)+c2′(yq′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xq′-x0)+a2′(yq′-y0)-a3′f)]]>T1＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)T2＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T3＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T4＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)其中，(x0,y0)與(x0′,y0′)是立體圖像的內(nèi)參數(shù)坐標(biāo)，f與f′是立體圖像的內(nèi)參數(shù)等效焦距，a1、a2、a3、c1、c2、c3、a1′、a2′、a3′、c1′、c2′、c3′分別為立體圖像的圖像旋轉(zhuǎn)矩陣中的對(duì)應(yīng)元素，其中，R=a1a2a3b1b2b3c1c2c3,R′=a1′a2′a3′b1′b2′b3′c1′c2′c3′.]]>圖2示出的是離面距離的計(jì)算模型。如圖2所示，p表示同名點(diǎn)集中任取的一個(gè)成像點(diǎn)S的特征像點(diǎn)(也可表示為q)，特征像點(diǎn)p從屬于成像點(diǎn)S所在的影像平面xy。在具有絕對(duì)尺度的三維圖像基線向量中，影像平面xy中的成像點(diǎn)S與另一影像平面x'y'中的另一成像點(diǎn)S'建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系，在影像平面x'y'中存在兩個(gè)對(duì)應(yīng)于特征像點(diǎn)p的點(diǎn)：特征像點(diǎn)p的同名點(diǎn)p'，與特征像點(diǎn)p的單應(yīng)轉(zhuǎn)移點(diǎn)q'。交空間參考平面π于點(diǎn)Q，且點(diǎn)Q在上；交于點(diǎn)P,即為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的有向矢量線段；點(diǎn)P在空間參考平面π上的投影為P'，即為點(diǎn)P到空間參考平面π的標(biāo)量離面距離。上述根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離生成三維點(diǎn)云包括：根據(jù)空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)，在立體觀測(cè)區(qū)域內(nèi)建立平面坐標(biāo)系，計(jì)算同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)與其同名像點(diǎn)形成的點(diǎn)對(duì)在該平面坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)平面點(diǎn)；以離面距離為高程值進(jìn)行三維點(diǎn)位平差，并建立立體圖像的三維點(diǎn)云片段；對(duì)立體圖像的相對(duì)姿態(tài)參數(shù)使用ICP算法，將三維點(diǎn)云片段拼接為三維點(diǎn)云。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，又提供了一種立體圖像快速三維重建裝置。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種立體圖像快速三維重建裝 置，包括：采樣模塊31，采樣模塊31獲取立體觀測(cè)區(qū)域的框幅式序列圖像；匹配模塊32，匹配模塊32對(duì)框幅式序列圖像進(jìn)行密集像點(diǎn)同名匹配，獲得立體觀測(cè)區(qū)域的同名點(diǎn)集；定參模塊33，定參模塊33在同名點(diǎn)集中確定空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)；離面計(jì)算模塊34，離面計(jì)算模塊34根據(jù)同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)獲得同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離；點(diǎn)云生成模塊35，點(diǎn)云生成模塊35根據(jù)同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)到空間參考平面的離面距離，生成三維點(diǎn)云；重建模塊36，重建模塊36根據(jù)三維點(diǎn)云，對(duì)立體觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行三維形貌重建。根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺多視幾何的單應(yīng)原理，由同名點(diǎn)集、空間參考平面與立體圖像的內(nèi)外參數(shù)計(jì)算出指定空間平面的單應(yīng)矩陣，單應(yīng)矩陣是自由度為7的3×3矩陣；其中，單應(yīng)矩陣H為H=h00h01h02h10h11h12h20h21h22=R′-BxByBzabc,]]>其中，R′為立體圖像間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣，為立體圖像的基線向量；空間參考平面π為π:aX+bY+cZ+d=0n→=abcT;]]>根據(jù)單應(yīng)矩陣，指定同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)，找到同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)；對(duì)于同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)在參考平面中的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)，有xq′yq′1=H·xpyp1=h00h01h02h10h11h12h20h21h22·xpyp1;]]>同名點(diǎn)集中任一點(diǎn)p(xp,yp)的同名像點(diǎn)p′(xp′,yp′)與其對(duì)應(yīng)的單應(yīng)轉(zhuǎn)移像點(diǎn)q′(xq′,yq′)相對(duì)于給定空間平面的單應(yīng)二維視差為m=xq′-xp′n=yq′-yp′;]]>同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的離面距離為：PQ→=dXdYdZ=R′λq′mn0+(λq′-λp′)xp′-x0′yp′-y0′-f′d=|PP′→|=(a·dX+b·dY+c·dZ)a2+b2+c2.]]>其中，為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的有向矢量線段，d為同名點(diǎn)集中各點(diǎn)到空間參考平面的標(biāo)量離面距離；其中，λp′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xp′-x0)+c2′(yp′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xp′-x0)+a2′(yp′-y0)-a3′f)]]>λq′=T1·Bx-T2·BzT3·(c1′(xq′-x0)+c2′(yq′-y0)-c3′f)-T4·(a1′(xq′-x0)+a2′(yq′-y0)-a3′f)]]>T1＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)T2＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T3＝(a1(xp-x0)+a2(yp-y0)-a3f)T4＝(c1(xp-x0)+c2(yp-y0)-c3f)其中，(x0,y0)與(x0′,y0′)是立體圖像的內(nèi)參數(shù)坐標(biāo)，f與f′是立體圖像的內(nèi)參數(shù)等效焦距，a1、a2、a3、c1、c2、c3、a1′、a2′、a3′、c1′、c2′、c3′分別為立體圖像的圖像旋轉(zhuǎn)矩陣中的對(duì)應(yīng)元素，其中，R=a1a2a3b1b2b3c1c2c3,R′=a1′a2′a3′b1′b2′b3′c1′c2′c3′;]]>依次指定同名點(diǎn)集中的每一點(diǎn)，計(jì)算出同名點(diǎn)集中每一點(diǎn)分別到空間參考平面的多個(gè)離面距離。綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過使用立體圖像密集匹配獲得同名點(diǎn)集，并基于立體圖像同名點(diǎn)二維視差計(jì)算離面距離以進(jìn)行快速三維點(diǎn)云重建。本發(fā)明的重建方法與現(xiàn)有技術(shù)中的交會(huì)平差、以及點(diǎn)到平面距離計(jì)算方法的結(jié)果完全等價(jià)，但在消除交會(huì)平差、矩陣迭代造成的計(jì)算量上，本發(fā)明使用低計(jì)算量的線性運(yùn)算取代現(xiàn)有技術(shù)的矩陣迭代計(jì)算，顯著降低了計(jì)算量，減少了計(jì)算消耗時(shí)間，提高了計(jì)算效率，并使快速重建三維點(diǎn)云成為可能，且具有一定的實(shí)時(shí)計(jì)算能力。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例 而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3