光柵式雙目立體視覺傳感器光條快速匹配算法

魏振忠 樊妍睿

(北京航空航天大學精密光機電一體化技術教育部重點實驗室，北京100191)

侯亞榮

(北京工業大學計算機學院，北京100022)

光柵式雙目立體視覺傳感器廣泛用于物體三維形貌的測量，而如何快速準確地實現光條匹配與識別是其一項關鍵技術.基于編碼方式的光條匹配識別方法研究較為廣泛，常用的有空間編碼方法［1－3］，時間編碼方法［4－5］，直接編碼［6－7］方法等，有些要投射多幅圖像，有些要分析圖像的灰度及顏色信息，給識別帶來了很大不便.文獻［8］提出一種基于空間搜索的識別方法，將光柵式雙目立體視覺傳感器看作兩個光柵結構光視覺傳感器，可分別測量各光條中心點的三維坐標，搜索不同光條中心點集之間的距離最小且模型編號相同的光條即為匹配光條.但該方法需將所有的可見光條都進行搜索，其中有許多情況是不可能出現的，造成大量冗余計算，當光條數量大且可見光條數較多的情況下，計算量非常大，速度較慢.本文改進了搜索方法，根據可見光條數目，排除了不可能的搜索計算情況，只將可能的情況代入模型進行搜索計算，從而有效減少了計算量.尤其是可見光條數較多時，計算量減少相當可觀.

1 光條匹配原理

光柵式雙目立體視覺傳感器可以看作兩個光柵結構光傳感器，分別由左、右攝像機和光柵投射器構成.對這兩個光柵結構光傳感器進行標定后，可完成對物體三維形貌的測量.顯然，同一光條……