一種基于拼接圖像的巡視器定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，利用雙目立體相機(jī)在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方一定角度范圍內(nèi)拍攝序列圖像；將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拍攝的序列圖像分別通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)前方的廣角度拼接圖像；計(jì)算上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的重疊區(qū)域并對(duì)其進(jìn)行Affine-SIFT特征提取與匹配，尋找上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)圖像的匹配特征點(diǎn)；將匹配特征點(diǎn)反算到左相機(jī)原始圖像中，在右相機(jī)圖像提取對(duì)應(yīng)的匹配特征點(diǎn)，并剔除錯(cuò)誤特征點(diǎn)；通過(guò)光束法求解巡視器在當(dāng)前站點(diǎn)的位置和姿態(tài)。采用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)巡視器的高精度定姿定位。
【專利說(shuō)明】一種基于拼接圖像的巡視器定位方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及月面巡視器定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于拼接圖像的巡視器定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]月面巡視器是在復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化月面環(huán)境中執(zhí)行近距離科學(xué)探測(cè)任務(wù)的移動(dòng)機(jī)器人，能夠在月面自主巡游或者根據(jù)地面遙操作中心的指揮在月面幾百米甚至幾百公里范圍內(nèi)，通過(guò)自身攜帶的科學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)月面環(huán)境的探測(cè)。巡視器在自主巡游或者遙控行駛過(guò)程中，需要了解其自身在月面坐標(biāo)系中的位置和方向，才能將其重構(gòu)的月面地形統(tǒng)一到同一基準(zhǔn)下，指導(dǎo)后續(xù)的路徑規(guī)劃和行進(jìn)。因此，巡視器的定位功能是進(jìn)行路徑規(guī)劃和避障行進(jìn)的前提和基礎(chǔ)，對(duì)月面巡視器完成科學(xué)探測(cè)任務(wù)具有重要的意義。
[0003]由于月面環(huán)境的特殊性，使得地面移動(dòng)機(jī)器人定位常用的超聲傳感器定位、激光傳感器定位和羅盤定位等方法無(wú)法使用；另一方面月球與地球的距離也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了 GPS定位和北斗定位系統(tǒng)導(dǎo)航服務(wù)的范圍。因此，需要依賴專用的導(dǎo)航定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)月面巡視器的定位導(dǎo)航?，F(xiàn)階段應(yīng)用于月面巡視器導(dǎo)航定位的方法主要包括航位推算法、慣性導(dǎo)航定位法、天文導(dǎo)航定 位法、無(wú)線電導(dǎo)航定位法和視覺(jué)導(dǎo)航定位法。在眾多的定位方法中，視覺(jué)導(dǎo)航定位方法具有定位靈活、容錯(cuò)性強(qiáng)、定位精度高、定位精度不受地形地貌影響且容易與地形地貌三維恢復(fù)相結(jié)合等特點(diǎn)，能夠提高月面巡視器的智能性，為巡視器成功實(shí)現(xiàn)科學(xué)探測(cè)任務(wù)提供有力的指導(dǎo)。
[0004]目前，巡視器的視覺(jué)導(dǎo)航定位通常是利用雙目視覺(jué)系統(tǒng)一定隔距離范圍內(nèi)連續(xù)拍攝圖像，然后通過(guò)圖像特征提取與匹配求取匹配特征點(diǎn)的空間立體關(guān)系，解算其巡視器自身的位置和姿態(tài)。然而在月球表面環(huán)境中，紋理較為匱乏且光照條件極為復(fù)雜，巡視器在不同位置拍攝的圖像重疊區(qū)域較為有限且存在較大尺度差別。紋理匱乏致使特征點(diǎn)提取困難，光照條件復(fù)雜和圖像的大尺度差別致使圖像特征點(diǎn)的匹配容易發(fā)生錯(cuò)誤；受上述兩方面因素影響，在對(duì)圖像的有限重疊區(qū)進(jìn)行特征點(diǎn)提取和匹配時(shí)，可能發(fā)生特征點(diǎn)數(shù)量太少、特征點(diǎn)匹配錯(cuò)誤率高甚至無(wú)法提取特征點(diǎn)的情況，無(wú)法獲得足夠的特征點(diǎn)信息，難以保證巡視器定位的成功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，使巡視器在未知環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度定姿定位。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0007]—種基于拼接圖像的巡視器定位方法包括以下步驟:
[0008]步驟S1:將巡視器的已知站點(diǎn)作為上一站點(diǎn)，巡視器向前行進(jìn)一定距離到達(dá)的新站點(diǎn)作為當(dāng)前站點(diǎn)，利用雙目立體相機(jī)在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方一定角度范圍內(nèi)拍攝序列圖像；[0009]步驟S2:上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)分別將雙目立體相機(jī)的左相機(jī)拍攝的序列圖像分別通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方的左相機(jī)廣角度拼接圖像，同時(shí)記錄拼接圖像各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像編號(hào)；
[0010]步驟S3:利用巡視器上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的初始位置和姿態(tài)信息以及在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)拍攝圖像時(shí)左相機(jī)與巡視器的位姿關(guān)系，分別計(jì)算前上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的重疊區(qū)域，并對(duì)該重疊區(qū)域進(jìn)行Affine-SIFT特征提取與匹配，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的匹配特征點(diǎn)集；
[0011]步驟S4:將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的匹配特征點(diǎn)反算到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拍攝的原始圖像中，得到多組具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的原始圖像及匹配點(diǎn)對(duì)；
[0012]步驟S5:利用圖像相關(guān)系數(shù)匹配方法，分別從上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)右相機(jī)拍攝的原始圖像中尋找出左相機(jī)原始圖像特征點(diǎn)的最優(yōu)匹配點(diǎn)，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)圖像的匹配特征點(diǎn)集；
[0013]步驟S6:利用前方交會(huì)算法，分別將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的每一對(duì)左右相機(jī)原始圖像中提取的匹配特征點(diǎn)集的立體空間關(guān)系進(jìn)行檢查，剔除錯(cuò)誤的特征點(diǎn)；
[0014]步驟S7:根據(jù)上一站點(diǎn)的巡視器位置和姿態(tài)，將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)圖像的匹配特征點(diǎn)集及其對(duì)應(yīng)關(guān)系作為輸入，利用光束法求解巡視器在當(dāng)前站點(diǎn)的位置和姿態(tài)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有的月面巡視器的定位方法相比，
[0016]一方面，采用通過(guò)柱面投影形成的拼接圖像進(jìn)行上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的特征提取與匹配，然后反算到原始圖像中構(gòu)成多組圖像的匹配特征點(diǎn)集，這比現(xiàn)有的采用單幅視覺(jué)圖像進(jìn)行站點(diǎn)的特征提取和匹配，構(gòu)成單組圖像匹配特征點(diǎn)集的方法，顯著性地增大了圖像匹配重疊區(qū)的范圍，有利于上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)圖像特征點(diǎn)的提取和匹配，避免了因上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)單對(duì)圖像中包含的重疊區(qū)域過(guò)小而導(dǎo)致匹配失敗的問(wèn)題，大大提高了匹配成功率；
[0017]另一方面，根據(jù)雙目相機(jī)與巡視器本體的位姿約束關(guān)系，利用巡視器和云臺(tái)裝置的可移動(dòng)性，設(shè)計(jì)了通過(guò)雙目相機(jī)在不同位置和姿態(tài)下多次拍攝進(jìn)行巡視器定位的視覺(jué)測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)多組圖像匹配特征點(diǎn)求解巡視器外方位參數(shù)和特征點(diǎn)三維空間坐標(biāo)的站點(diǎn)定位。這與一般的通過(guò)雙相機(jī)分別在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)單個(gè)方位拍攝圖像進(jìn)行站點(diǎn)定位相比，能夠在更廣泛地利用巡視器周圍環(huán)境中的顯著性特征，提高巡視器定位的效率和成功率；通過(guò)在光束法引入巡視器與相機(jī)的位姿約束關(guān)系，將巡視器的定位問(wèn)題轉(zhuǎn)換為多相機(jī)的攝影測(cè)量問(wèn)題進(jìn)行解決。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是一種基于拼接圖像的巡視器定位方法的流程圖；
[0019]圖2是巡視器在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)站點(diǎn)拍攝圖像過(guò)程示意圖；
[0020]圖3是柱面投影進(jìn)行圖像拼接的示意圖；
[0021]圖4是柱面投影圖像融合的示意圖；
[0022]圖5是巡視器上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)拼接圖像重疊區(qū)的示意圖；
[0023]圖6是上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)與地面特征點(diǎn)位置關(guān)系示意圖；[0024]圖7是上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)相機(jī)與地面觀測(cè)點(diǎn)位置關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，包括以下步驟:
[0026]步驟S1:將巡視器的已知站點(diǎn)作為上一站點(diǎn)，巡視器向前行進(jìn)一定距離到達(dá)的新站點(diǎn)作為當(dāng)前站點(diǎn)，利用雙目立體相機(jī)在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方一定角度范圍內(nèi)拍攝序列圖像。
[0027]如圖2所示，巡視器是一個(gè)具有四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的可移動(dòng)機(jī)器人，包括巡視器車體、位于車體前部上方的豎直桅桿機(jī)構(gòu)、桅桿頂部的兩自由度云臺(tái)機(jī)構(gòu)和安裝于云臺(tái)支撐架上的雙目相機(jī)；云臺(tái)能夠在俯仰和偏航兩個(gè)自由度上轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)可控制相機(jī)在不同的方向上拍攝圖像；桅桿、云臺(tái)和雙目相機(jī)相對(duì)于巡視器車體的位置和姿態(tài)關(guān)系預(yù)先精確標(biāo)定為已知參數(shù)。巡視器的關(guān)鍵部件解釋如下:巡視器車體1，位于車體前部上方豎直的桅桿機(jī)構(gòu)2，桅桿頂部的兩自由度云臺(tái)機(jī)構(gòu)3，包括俯仰自由度機(jī)構(gòu)3-1和偏航自由度機(jī)構(gòu)3-2，雙目相機(jī)系統(tǒng)4，包括相機(jī)支撐架4-1、安裝于云臺(tái)支撐架上的左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3。左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3的視場(chǎng)均為45° X45°。云臺(tái)能夠通過(guò)俯仰自由度機(jī)構(gòu)3_1和偏航自由度機(jī)構(gòu)(3-2)在俯仰和偏航兩個(gè)自由度上轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)可控制相機(jī)在不同的方向上拍攝圖像。桅桿機(jī)構(gòu)2、云臺(tái)機(jī)構(gòu)3和雙目相機(jī)系統(tǒng)4相對(duì)于巡巡視器車體I的位置和姿態(tài)關(guān)系預(yù)先精確標(biāo)定為已知參數(shù)。巡視器在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)拍攝序列圖像的過(guò)程描述如下:
[0028]巡視器初始位于上一站點(diǎn)？1(站點(diǎn)位置和姿態(tài)信息0〗(1〗,1^，4，<<，4)已知)，兩自由度云臺(tái)機(jī)構(gòu)3初始狀態(tài)下，安裝于其上的雙目相機(jī)系統(tǒng)4的左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3在俯仰和偏航角均為0°。兩自由度云臺(tái)機(jī)構(gòu)3的俯仰自由度機(jī)構(gòu)3-1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)雙目相機(jī)系統(tǒng)4的左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3到達(dá)俯仰-30° (向下轉(zhuǎn)為負(fù))狀態(tài)，偏航自由度機(jī)構(gòu)3-2向左轉(zhuǎn)動(dòng)60°，達(dá)到偏航-60° (向左轉(zhuǎn)為負(fù))狀態(tài)。兩自由度云臺(tái)機(jī)構(gòu)3保持俯仰-30°不變，從偏航-60°到偏航60°依次向右以20°為步長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)，控制左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3在偏航-60°、-40°、-20°、0°、20°、40°、60°處拍攝圖像，從而可得到在上一站點(diǎn)Pl拍攝的左相機(jī)序列圖像和右相機(jī)序列圖像。然后控制巡視器向前行駛一段距離到達(dá)當(dāng)前站點(diǎn)P2位置，向前行駛的距離一般小于7米。與巡視器在上一站點(diǎn)Pl位置的拍照過(guò)程類似，通過(guò)雙目相機(jī)系統(tǒng)左相機(jī)4-2和右相機(jī)4-3在俯仰-30°，偏航-60°、-40°、-20°、0°、20°、40°、60°狀態(tài)拍攝圖像，從而可得到當(dāng)前站點(diǎn)P2拍攝的左相機(jī)序列圖像和右相機(jī)序列圖像。假設(shè)巡視器在上一站點(diǎn)Pl和當(dāng)前站點(diǎn)P2位置云臺(tái)機(jī)構(gòu)處于-30°俯仰和0°偏航時(shí)左相機(jī)4-2拍攝圖像的重疊區(qū)域?yàn)镽1，同理，可以得到巡視器在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)不同偏航狀態(tài)下，左相機(jī)4-2拍攝圖像的重疊區(qū)域。
[0029]步驟S2:上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)分別將雙目立體相機(jī)的左相機(jī)拍攝的序列圖像分別通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)前方的廣角度拼接圖像，同時(shí)記錄拼接圖像各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像編號(hào)。
[0030]上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的左右相機(jī)序列圖像的拼接方法完全相同，下面對(duì)序列圖像拼接的描述中不進(jìn)行站點(diǎn)和相機(jī)類型的限定。如圖3所示，3-1為相機(jī)光心，3-2為投影柱面，3-3為光軸，3-4為序列圖像中任意一副圖像的像平面，3-4-1為像平面上的像素點(diǎn)，3-2-1為投影柱面上的像素點(diǎn)，3_5為以光心為起點(diǎn)過(guò)像平面像素點(diǎn)3-4-1的射線，3_6為投影柱面半徑r，3-7為圖像對(duì)應(yīng)的相機(jī)水平方向視場(chǎng)角Θ w，3-8為以光心為起點(diǎn)過(guò)像平面像素點(diǎn)的射線3-5與光軸3-3的夾角在圓柱方向上投影的角度α，(3-9)為像平面坐標(biāo)系，3-9-1為像平面坐標(biāo)系橫軸，3-9-2為像平面坐標(biāo)系縱軸，3-10為柱面坐標(biāo)系，其定義如下:柱面坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于相機(jī)光心3-1，柱面坐標(biāo)系的X軸和y軸與像平面坐標(biāo)系的橫軸和縱軸方向一致，柱面坐標(biāo)系的z軸與柱面坐標(biāo)系的X軸和I軸滿足右手定則。序列圖像通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接，即是將序列圖像的像平面上任意像素點(diǎn)3-4-1通過(guò)柱面投影方法變換到投影柱面上的任意像點(diǎn)3-2-1形成柱面拼接圖像的過(guò)程，具體介紹如下:
[0031]步驟a:圖像柱面投影:將同一站點(diǎn)同一相機(jī)拍攝的序列圖像，根據(jù)每幅圖像對(duì)應(yīng)的相機(jī)的外方位信息，通過(guò)柱面投影方法投影到柱面上，實(shí)現(xiàn)步驟如下:假設(shè)圖像對(duì)應(yīng)的相機(jī)偏航角為β，拍攝圖像的相機(jī)的焦距為f，則投影柱面半徑r = f。則像平面3-2的寬度W = 2ftan(9w / 2)，高度為H = 2ftan(0h / 2)，其中0￥和0,是分別是相機(jī)水平方向和豎直方向的視場(chǎng)角。像平面左上角的坐標(biāo)為(0，O)，像平面上的像點(diǎn)3-4-1在像平面上
的坐標(biāo)為(X，y)，該點(diǎn)到光心的距離
【權(quán)利要求】
1.一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:將巡視器的已知站點(diǎn)作為上一站點(diǎn)，巡視器向前行進(jìn)一定距離到達(dá)的新站點(diǎn)作為當(dāng)前站點(diǎn)，利用雙目立體相機(jī)在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方一定角度范圍內(nèi)拍攝序列圖像； 步驟S2:上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)分別將雙目立體相機(jī)的左相機(jī)拍攝的序列圖像分別通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)前方的左相機(jī)廣角度拼接圖像，同時(shí)記錄拼接圖像各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像編號(hào)； 步驟S3:利用巡視器上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的初始位置和姿態(tài)信息以及在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)拍攝圖像時(shí)左相機(jī)與巡視器的位姿關(guān)系，分別計(jì)算前上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的重疊區(qū)域，并對(duì)該重疊區(qū)域進(jìn)行Affine-SIFT特征提取與匹配，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的匹配特征點(diǎn)集； 步驟S4:將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的匹配特征點(diǎn)反算到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拍攝的原始圖像中，得到多組具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的原始圖像及匹配點(diǎn)對(duì)； 步驟S5:利用圖像相關(guān)系數(shù)匹配方法，分別從上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)右相機(jī)拍攝的原始圖像中尋找出左相機(jī)原始圖像特征點(diǎn)的最優(yōu)匹配點(diǎn)，得到上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)圖像的匹配特征點(diǎn)集； 步驟S6:利用前方交會(huì)算法，分別將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的每一對(duì)左右相機(jī)原始圖像中提取的匹配特征點(diǎn)集的立體空間關(guān)系進(jìn)行檢查，剔除錯(cuò)誤的特征點(diǎn)； 步驟S7:根據(jù)上一站點(diǎn)的巡視器位置和姿態(tài)，將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)圖像的匹配特征點(diǎn)集及其對(duì)應(yīng)關(guān)系作為輸入，利用光束法求解巡視器在當(dāng)前站點(diǎn)的位置和姿態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，其特征在于，所述的通過(guò)柱面投影方法進(jìn)行拼接方法包括: 步驟a:圖像柱面投影:將同一站點(diǎn)同一相機(jī)拍攝的序列圖像，根據(jù)每幅圖像拍攝時(shí)相機(jī)的外方位信息，通過(guò)柱面投影方法投影到柱面上，得到一系列柱面圖像； 步驟b:圖像拼接配準(zhǔn):采用Forstner算子對(duì)圖像重疊區(qū)域處進(jìn)行特征提取與匹配，計(jì)算相鄰柱面圖像之間的平移旋轉(zhuǎn)關(guān)系，并按照該平移旋轉(zhuǎn)關(guān)系對(duì)柱面投影圖像進(jìn)行變換調(diào)整； 步驟c:柱面圖像融合:將原始的序列圖像按照其拍攝時(shí)相機(jī)偏航角方向投影到柱面上形成柱面序列圖像，定義每幅圖像的中心線為過(guò)柱面圖像中心的柱面線；根據(jù)柱面點(diǎn)與相鄰柱面圖像的中心線的距離Cl1和4對(duì)柱面圖像進(jìn)行裁剪:以Cl1 =火的柱面線為分界線，分界線與圖像中心線之間的柱面拼接圖像區(qū)域由該圖像像素填充；對(duì)相鄰圖像交界處通過(guò)漸進(jìn)漸出的方法進(jìn)行融合處理，即交界線左右各取一寬度區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的圖像像素計(jì)算為I (x,y) = ul1(x,y) + (l-u) Ir(x,y),其中，u是取值在O~I之間的漸變因子，Ιχ(χ,y)和Ir(x,y)分別是相鄰柱面圖像在(x，y)的像素灰度值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，其特征在于，步驟S3中利用巡視器上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)的初始位置和姿態(tài)信息以及在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)拍攝圖像時(shí)左相機(jī)與巡視器的位姿關(guān)系，分別計(jì)算上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的重疊區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種基于拼接圖像的巡視器定位方法，其特征在于，步驟S4中，將上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左相機(jī)拼接圖像的匹配特征點(diǎn)反算到左相機(jī)原始圖像中包括:首先將匹配特征點(diǎn)按照?qǐng)D像拼接時(shí)柱面圖像之間的平移旋轉(zhuǎn)關(guān)系，變換到原始的柱面投影圖像中；然后根據(jù)柱面投影 關(guān)系逆向求解得到匹配特征點(diǎn)在原始圖像中的位置。
5.如權(quán)利要求1或4所述的一種基于拼接圖像的巡視器定位方法其特征在于，步驟S6中，剔除錯(cuò)誤特征點(diǎn)后，在上一站點(diǎn)和當(dāng)前站點(diǎn)左右相機(jī)圖像的匹配特征點(diǎn)集中剩余的特征點(diǎn)數(shù)量不小于4組。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103927739SQ201410015505
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】劉傳凱, 王保豐, 王鎵, 周建亮, 唐歌實(shí), 卜彥龍, 袁建平, 張強(qiáng), 苗萍, 許柏, 師明 申請(qǐng)人:北京航天飛行控制中心