CN115063567A - 一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法 - Google Patents

一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法 Download PDF

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CN115063567A CN202210997109.1A CN202210997109A CN115063567A CN 115063567 A CN115063567 A CN 115063567A CN 202210997109 A CN202210997109 A CN 202210997109A CN 115063567 A CN115063567 A CN 115063567A
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Abstract

本发明属于油气装备检测技术领域，尤其涉及一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法。一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，其具体通过对由一个双棱镜和一个真实相机组成的双棱镜单目立体视觉系统进行三维光路分析，最终计算得到双棱镜的有效几何参数和双棱镜单目立体视觉系统的成像参数。一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，包括有搭建双棱镜单目立体视觉系统；构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义；建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算的步骤特征。

Description

一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法
技术领域
本发明属于油气装备检测技术领域，尤其涉及一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法。
背景技术
水下油气装备主要用于采集、输送水下石油和天然气等燃料，具体包括有油气管道、防喷器、接头螺纹等装置。然而受外力破坏、侵蚀等因素的影响，水下油气装备可能发生变形、磨损甚至断裂，致使油气泄漏。因此，技术人员需对水下油气装备进行检测。
进一步研究后发现，现阶段可利用的油气装备视觉（分析）检测方法主要可归纳为以下几种：
（1）、基于多个相机组成的多目视觉检测系统。该检测系统测量成本较高、同步性较差，且具有占据空间大的局限。
（2）、由反射镜和单个相机搭建的单目立体视觉检测系统。与上述多目视觉检测系统的局限相类似，该单目立体视觉检测系统具备占据空间大、结构复杂的劣势。
（3）、由双棱镜和相机组成的双棱镜单目立体视觉系统。该双棱镜单目立体视觉系统利用到了双棱镜对光线的折射作用，使相机的成像靶面可以同时采集到同一物体不同角度的两个像，从而形成双棱镜单目立体视觉。其系统的结构简单、尺寸小，能够实现对狭小空间、油气管道等内部缺陷的测量，并且配置不同的几何参数可使双棱镜单目立体视觉系统具备不同的成像参数。
其中，上海交通大学的许燕玲等发明的专利CN 114383543A“单CCD双棱镜双目立体视觉传感器”就提出了一种单目立体视觉测量方法，其基于双棱镜分光原理设计了可调节基线长度的双目立体视觉传感器，该传感器利用了单个相机和一个双棱镜实现三维测量。但遗憾的是，该方案中未涉及到双棱镜几何参数对成像参数的影响分析，且并未对双棱镜有效折射区域进行深度研究。河北科技大学的张梅梅等在河北科技大学学报上发表了题为“基于双棱镜单摄像机立体视觉的P-GMAW熔池表面重建”的文章，该文章同样搭建了一套基于双棱镜的单目立体视觉系统，并分析了双棱镜立体视觉系统原理，但只在二维层面研究了折射率和入射光线与折射光线夹角的关系，未进一步探究其他结构参数对成像参数的影响。东北大学的周宇昂发表的题为“基于棱镜的单目立体视觉系统参数理论研究”的论文，分析了折射、棱镜角度、相机焦距等因素对双棱镜公共视场的影响，并根据公共视场类型进行了分类讨论，但该文章依旧只在二维层面对单目立体视觉公共视场进行分析，成像参数分析不全面。
因此，如何根据不同测量需求，对三维光路进行分析以确定双棱镜单目立体视觉系统的几何参数和成像参数间的关系，从而设计合理的双棱镜单目立体视觉系统对本领域技术人员而言具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，其具体通过对由一个双棱镜和一个真实相机组成的双棱镜单目立体视觉系统进行三维光路分析，最终计算得到双棱镜的有效几何参数和双棱镜单目立体视觉系统的成像参数。
一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，包括有如下步骤：
步骤一、搭建双棱镜单目立体视觉系统；
步骤二、构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义；
步骤三、建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；
步骤四、确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算。
进一步优选的，所述步骤一可具体描述为：
选用一个真实相机与一个双棱镜组成双棱镜单目立体视觉系统；其中，将双棱镜置于真实相机的前方，并将真实相机的靶面分成对称的左靶面和右靶面；左靶面与右靶面分别对应目标成像的两个视角。
进一步优选的，所述步骤二可具体描述为：
以真实相机的光心作为坐标系的原点，以真实相机光轴方向作为坐标系的
Figure 823824DEST_PATH_IMAGE001
轴，构建得到双棱镜单目立体视觉系统的坐标系
Figure 742101DEST_PATH_IMAGE002
；双棱镜的底面与坐标系
Figure 643061DEST_PATH_IMAGE003
中平面
Figure 845241DEST_PATH_IMAGE004
平行，双棱镜的顶边与坐标系
Figure 173455DEST_PATH_IMAGE005
中
Figure 579028DEST_PATH_IMAGE006
轴共面且平行；
将真实相机的焦距定义为
Figure 768832DEST_PATH_IMAGE007
，真实相机光心到双棱镜顶边的距离定义为
Figure 576251DEST_PATH_IMAGE008
，双棱镜底面与顶面之间的夹角定义为
Figure 75366DEST_PATH_IMAGE009
，双棱镜在水平方向上的长度定义为
Figure 223362DEST_PATH_IMAGE010
，双棱镜的折射率定义为
Figure 731704DEST_PATH_IMAGE011
。
进一步优选的，所述步骤三可具体描述为：
令左靶面上的像素点为
Figure 393629DEST_PATH_IMAGE012
Figure 79957DEST_PATH_IMAGE013
，该左靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 928964DEST_PATH_IMAGE014
的单位方向向量，满足：
Figure 240997DEST_PATH_IMAGE015
式（1.1）；
其式（1.1）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 272276DEST_PATH_IMAGE016
”表示第
Figure 113193DEST_PATH_IMAGE016
条入射光线，
Figure 715075DEST_PATH_IMAGE017
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 315952DEST_PATH_IMAGE018
与左侧顶面
Figure 686891DEST_PATH_IMAGE019
的交点为
Figure 964288DEST_PATH_IMAGE020
，该交点
Figure 53467DEST_PATH_IMAGE021
的
Figure 690990DEST_PATH_IMAGE022
坐标分量
Figure 447594DEST_PATH_IMAGE023
，满足：
Figure 630314DEST_PATH_IMAGE024
式（2.1）；
该交点
Figure 957521DEST_PATH_IMAGE025
可表示为：
Figure 883888DEST_PATH_IMAGE026
式（3.1）；
入射光线
Figure 494998DEST_PATH_IMAGE027
自空气介质经过左侧顶面
Figure 97887DEST_PATH_IMAGE028
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 161658DEST_PATH_IMAGE029
，满足：
Figure 157296DEST_PATH_IMAGE030
式（4.1）；
其式（4.1）中，
Figure 108065DEST_PATH_IMAGE031
为左侧顶面
Figure 898167DEST_PATH_IMAGE032
的单位法向量，满足：
Figure 183655DEST_PATH_IMAGE033
式（5.1）；
令双棱镜底面
Figure 249829DEST_PATH_IMAGE034
的单位法向量为
Figure 569952DEST_PATH_IMAGE035
，第一次折射光线
Figure 265375DEST_PATH_IMAGE036
与双棱镜底面
Figure 788892DEST_PATH_IMAGE037
的交点
Figure 126332DEST_PATH_IMAGE038
可表示为：
Figure 300962DEST_PATH_IMAGE039
式（6.1）；
其式（6.1）中，
Figure 682133DEST_PATH_IMAGE040
是从真实相机原点
Figure 942213DEST_PATH_IMAGE041
到双棱镜底面
Figure 817765DEST_PATH_IMAGE042
的距离；
Figure 597634DEST_PATH_IMAGE043
满足：
Figure 900439DEST_PATH_IMAGE044
，交点
Figure 647815DEST_PATH_IMAGE045
满足：
Figure 576326DEST_PATH_IMAGE046
；
第一次折射光线
Figure 459968DEST_PATH_IMAGE047
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 199254DEST_PATH_IMAGE037
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 184659DEST_PATH_IMAGE048
可表示为：
Figure 402014DEST_PATH_IMAGE049
式（7.1）。
进一步优选的，所述步骤三还可具体描述为：
令右靶面上的像素点为
Figure 405742DEST_PATH_IMAGE050
Figure 50350DEST_PATH_IMAGE051
，该右靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 21586DEST_PATH_IMAGE052
的单位方向向量，满足：
Figure 42631DEST_PATH_IMAGE053
式（1.2）；
其式（1.2）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 900866DEST_PATH_IMAGE054
”表示第
Figure 467107DEST_PATH_IMAGE054
条入射光线，
Figure 410793DEST_PATH_IMAGE055
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 235529DEST_PATH_IMAGE056
与右侧顶面
Figure 468976DEST_PATH_IMAGE057
的交点为
Figure 455387DEST_PATH_IMAGE058
，该交点
Figure 886368DEST_PATH_IMAGE059
的
Figure 999949DEST_PATH_IMAGE060
坐标分量
Figure 832776DEST_PATH_IMAGE061
，满足：
Figure 255667DEST_PATH_IMAGE062
式（2.2）；
该交点
Figure 157633DEST_PATH_IMAGE063
可表示为：
Figure 324172DEST_PATH_IMAGE064
式（3.2）；
入射光线
Figure 277084DEST_PATH_IMAGE065
自空气介质经过右侧顶面
Figure 356030DEST_PATH_IMAGE066
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 761603DEST_PATH_IMAGE067
，满足：
Figure 200675DEST_PATH_IMAGE068
式（4.2）；
其式（4.2）中，
Figure 257362DEST_PATH_IMAGE069
为右侧顶面
Figure 756476DEST_PATH_IMAGE070
的单位法向量，满足：
Figure 649346DEST_PATH_IMAGE071
式（5.2）；
令双棱镜底面
Figure 642841DEST_PATH_IMAGE072
的单位法向量为
Figure 304766DEST_PATH_IMAGE073
，第一次折射光线
Figure 974782DEST_PATH_IMAGE074
与双棱镜底面
Figure 604215DEST_PATH_IMAGE075
的交点
Figure 650669DEST_PATH_IMAGE076
可表示为：
Figure 901521DEST_PATH_IMAGE077
式（6.2）；
其式（6.2）中，
Figure 8018DEST_PATH_IMAGE078
是从真实相机原点
Figure 626212DEST_PATH_IMAGE079
到双棱镜底面
Figure 210777DEST_PATH_IMAGE080
的距离；
第一次折射光线
Figure 847295DEST_PATH_IMAGE081
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 368101DEST_PATH_IMAGE082
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 457279DEST_PATH_IMAGE083
可表示为：
Figure 845535DEST_PATH_IMAGE084
式（7.2）。
进一步优选的，所述步骤四可具体描述为：
双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域几何属性满足：
Figure 821713DEST_PATH_IMAGE085
式（8）；
其式（8）中，
Figure 535591DEST_PATH_IMAGE086
为交点
Figure 112066DEST_PATH_IMAGE087
在双棱镜底面
Figure 287701DEST_PATH_IMAGE088
上所围成有效区域的面积；
Figure 898811DEST_PATH_IMAGE089
为有效区域
Figure 518011DEST_PATH_IMAGE090
轴方向长度值；
Figure 66935DEST_PATH_IMAGE091
为有效区域
Figure 796994DEST_PATH_IMAGE092
轴方向长度值；
Figure 262610DEST_PATH_IMAGE093
为有效区域的最小外接圆半径；
双棱镜单目立体视觉系统的参数，满足：
Figure 301979DEST_PATH_IMAGE094
式（9）；
其式（9）中，
Figure 587467DEST_PATH_IMAGE095
为
Figure 121217DEST_PATH_IMAGE096
轴方向上的最大视场；
Figure 926493DEST_PATH_IMAGE097
和
Figure 153075DEST_PATH_IMAGE098
是在
Figure 925859DEST_PATH_IMAGE099
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 246987DEST_PATH_IMAGE100
和
Figure 687196DEST_PATH_IMAGE101
是在
Figure 553521DEST_PATH_IMAGE102
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 829912DEST_PATH_IMAGE103
是最大视场处的物距；
Figure 439885DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 469021DEST_PATH_IMAGE105
、
Figure 37406DEST_PATH_IMAGE106
、
Figure 39909DEST_PATH_IMAGE107
、
Figure 453573DEST_PATH_IMAGE108
满足：
Figure 602794DEST_PATH_IMAGE109
式（10）；
其式（10）中，符号“
Figure 827233DEST_PATH_IMAGE110
”表示两折射光线方向向量相交。
本发明提供了一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，该分析方法中包括有搭建双棱镜单目立体视觉系统；构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义；建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算等的步骤特征。具有上述步骤特征的双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，从三维层面对双棱镜单目立体视觉系统进行空间光路分析，计算出双棱镜单目立体视觉系统的成像的有效区域几何属性，并得出双棱镜单目立体视觉系统结构参数与成像参数之间的关系。与现有二维光路分析方法相比，本发明在三维层面分析了双棱镜单目立体视觉系统的成像视场，更加全面的获取双棱镜单目立体视觉系统成像参数和形状几何参数，为双棱镜单目立体视觉系统设计提供了更充足的数据支持，使双棱镜单目立体视觉系统能给满足测量需求。
附图说明
该附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为一种双棱镜单目立体视觉系统的光路示意图。
图2为双棱镜单目立体视觉系统成像有效区域的几何参数示意图。
附图标记：1、真实相机；2、左靶面；3、右靶面；4、左虚拟相机；5、右虚拟相机；6、真实相机坐标系；7、双棱镜；8、公共视场。
具体实施方式
本发明提供了一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，其具体通过对由一个双棱镜和一个真实相机组成的双棱镜单目立体视觉系统进行三维光路分析，最终计算得到双棱镜的有效几何参数和双棱镜单目立体视觉系统的成像参数。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，包括有如下步骤：
步骤一、搭建双棱镜单目立体视觉系统。
具体的，作为本发明的一种较为优选的实施方式，该步骤一可具体描述为：选用一个真实相机（举例来说，真实相机采集帧频为60帧，分辨率为1280×1040像素，像元尺寸为3.45μm，并配备12mm的定焦镜头）与一双棱镜组成双棱镜单目立体视觉系统，将双棱镜置于真实相机的前方，并将真实相机的靶面分成对称的左靶面和右靶面；左靶面与右靶面分别对应目标成像的两个视角。其中，如图1所示，图1即提供了一种双棱镜单目立体视觉系统的光路示意图。
步骤二、构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义。
具体的，步骤二可具体描述为：
以真实相机的光心作为坐标系的原点，以真实相机光轴方向作为坐标系的
Figure 61906DEST_PATH_IMAGE111
轴，构建得到双棱镜单目立体视觉系统的坐标系
Figure 13681DEST_PATH_IMAGE112
；双棱镜的底面与坐标系
Figure 532256DEST_PATH_IMAGE113
中平面
Figure 176864DEST_PATH_IMAGE114
平行，双棱镜的顶边与坐标系
Figure 898832DEST_PATH_IMAGE115
中
Figure 405031DEST_PATH_IMAGE116
轴共面且平行；
将真实相机的焦距定义为
Figure 263266DEST_PATH_IMAGE117
，真实相机光心到双棱镜顶边的距离定义为
Figure 78775DEST_PATH_IMAGE118
，双棱镜底面与顶面之间的夹角定义为
Figure 537307DEST_PATH_IMAGE119
，双棱镜在水平方向上的长度定义为
Figure 96464DEST_PATH_IMAGE120
，双棱镜的折射率定义为
Figure 74785DEST_PATH_IMAGE121
。结合前文提供的真实相机，可以得到其参数参考如下：
真实相机光心到双棱镜顶边的距离为
Figure 795616DEST_PATH_IMAGE122
，双棱镜底面与顶面之间的夹角为
Figure 242909DEST_PATH_IMAGE123
，双棱镜在水平方向上的长度为
Figure 605757DEST_PATH_IMAGE124
，双棱镜材料的折射率为
Figure 438584DEST_PATH_IMAGE125
。
步骤三、建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；
值得注意的是，由于真实相机的靶面分成了对称的左靶面和右靶面，以下首先以左靶面为例进行如下介绍说明：
具体的，作为本发明的另一种较为优选的实施方式，步骤三可具体描述为：
令左靶面上的像素点为
Figure 579584DEST_PATH_IMAGE126
Figure 763441DEST_PATH_IMAGE127
，该左靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 929980DEST_PATH_IMAGE128
的单位方向向量，满足：
Figure 102467DEST_PATH_IMAGE129
式（1.1）；
其式（1.1）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 696259DEST_PATH_IMAGE130
”表示第
Figure 836253DEST_PATH_IMAGE130
条入射光线，
Figure 73329DEST_PATH_IMAGE131
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 615169DEST_PATH_IMAGE132
与左侧顶面
Figure 379862DEST_PATH_IMAGE133
的交点为
Figure 757885DEST_PATH_IMAGE134
（需要注意的是，以
Figure 266227DEST_PATH_IMAGE135
平面为例，过点
Figure 928153DEST_PATH_IMAGE136
作左靶面的平行线并与光轴交于点
Figure 847436DEST_PATH_IMAGE137
，此时可建立
Figure 227602DEST_PATH_IMAGE138
与
Figure 8476DEST_PATH_IMAGE139
相似关系，其中点
Figure 541219DEST_PATH_IMAGE140
为左靶面与光轴的交点），该交点
Figure 382136DEST_PATH_IMAGE141
的
Figure 249598DEST_PATH_IMAGE142
坐标分量
Figure 834163DEST_PATH_IMAGE143
，满足：
Figure 719949DEST_PATH_IMAGE144
式（2.1）；
该交点
Figure 997346DEST_PATH_IMAGE145
可表示为：
Figure 820946DEST_PATH_IMAGE146
式（3.1）。
入射光线
Figure 225513DEST_PATH_IMAGE147
自空气介质经过左侧顶面
Figure 450958DEST_PATH_IMAGE148
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 899257DEST_PATH_IMAGE149
，满足：
Figure 725000DEST_PATH_IMAGE150
式（4.1）；
其式（4.1）中，
Figure 916947DEST_PATH_IMAGE151
为左侧顶面
Figure 996898DEST_PATH_IMAGE152
的单位法向量，满足：
Figure 632410DEST_PATH_IMAGE153
式（5.1）。
令双棱镜底面
Figure 430602DEST_PATH_IMAGE154
的单位法向量为
Figure 426239DEST_PATH_IMAGE155
，第一次折射光线
Figure 615824DEST_PATH_IMAGE156
与双棱镜底面
Figure 671505DEST_PATH_IMAGE157
的交点
Figure 956993DEST_PATH_IMAGE158
可表示为：
Figure 241475DEST_PATH_IMAGE159
式（6.1）；
其式（6.1）中，
Figure 296019DEST_PATH_IMAGE160
是从真实相机原点
Figure 522601DEST_PATH_IMAGE161
到双棱镜底面
Figure 29805DEST_PATH_IMAGE162
的距离；
Figure 616513DEST_PATH_IMAGE163
满足：
Figure 791143DEST_PATH_IMAGE164
，交点
Figure 923047DEST_PATH_IMAGE165
满足：
Figure 199438DEST_PATH_IMAGE166
；
第一次折射光线
Figure 809411DEST_PATH_IMAGE167
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 104126DEST_PATH_IMAGE162
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 390620DEST_PATH_IMAGE168
可表示为：
Figure 403575DEST_PATH_IMAGE169
式（7.1）。
代入具体数据，双棱镜单目立体视觉系统左靶面的折射模型计算过程则参考如下：
左靶面上
Figure 817239DEST_PATH_IMAGE170
点分别记为：
Figure 717193DEST_PATH_IMAGE171
、
Figure 190900DEST_PATH_IMAGE172
、
Figure 425572DEST_PATH_IMAGE173
、
Figure 626615DEST_PATH_IMAGE174
、
Figure 895923DEST_PATH_IMAGE175
和
Figure 540531DEST_PATH_IMAGE176
。根据公式（1.1）和公式（3.1），可求得入射光线
Figure 747652DEST_PATH_IMAGE177
和点
Figure 768698DEST_PATH_IMAGE178
分别为
Figure 626932DEST_PATH_IMAGE179
、
Figure 951429DEST_PATH_IMAGE180
、
Figure 895114DEST_PATH_IMAGE181
、
Figure 454272DEST_PATH_IMAGE182
、
Figure 167013DEST_PATH_IMAGE183
、
Figure 169735DEST_PATH_IMAGE184
和
Figure 866295DEST_PATH_IMAGE185
、
Figure 963564DEST_PATH_IMAGE186
、
Figure 780080DEST_PATH_IMAGE187
、
Figure 202971DEST_PATH_IMAGE188
、
Figure 121248DEST_PATH_IMAGE189
、
Figure 772940DEST_PATH_IMAGE190
。
而后，令双棱镜左侧顶面
Figure 460274DEST_PATH_IMAGE191
的单位法向量
Figure 54066DEST_PATH_IMAGE192
，空气介质折射率为
Figure 443328DEST_PATH_IMAGE193
，根据公式（4.1），求得第一次折射光线
Figure 413558DEST_PATH_IMAGE194
分别为
Figure 955398DEST_PATH_IMAGE195
、
Figure 470824DEST_PATH_IMAGE196
、
Figure 98114DEST_PATH_IMAGE197
、
Figure 340877DEST_PATH_IMAGE198
、
Figure 517649DEST_PATH_IMAGE199
和
Figure 187665DEST_PATH_IMAGE200
。
再而后，令双棱镜底面
Figure 567831DEST_PATH_IMAGE201
的单位法向量
Figure 348705DEST_PATH_IMAGE202
，根据公式（6.1）和公式（7.1），求得第二次折射光线
Figure 881448DEST_PATH_IMAGE203
和点
Figure 722365DEST_PATH_IMAGE204
分别为：
Figure 589827DEST_PATH_IMAGE205
、
Figure 429519DEST_PATH_IMAGE206
、
Figure 66037DEST_PATH_IMAGE207
、
Figure 77855DEST_PATH_IMAGE208
、
Figure 917767DEST_PATH_IMAGE209
、
Figure 306023DEST_PATH_IMAGE210
和
Figure 797047DEST_PATH_IMAGE211
、
Figure 494613DEST_PATH_IMAGE212
Figure 71088DEST_PATH_IMAGE213
、
Figure 263035DEST_PATH_IMAGE214
、
Figure 93719DEST_PATH_IMAGE215
、
Figure 978498DEST_PATH_IMAGE216
。
此外，作为本发明的另一种较为优选的实施方式，以右靶面为例进行如下介绍说明：
令右靶面上的像素点为
Figure 776690DEST_PATH_IMAGE217
Figure 756016DEST_PATH_IMAGE218
，该右靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 956053DEST_PATH_IMAGE219
的单位方向向量，满足：
Figure 11734DEST_PATH_IMAGE220
式（1.2）；
其式（1.2）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 31643DEST_PATH_IMAGE221
”表示第
Figure 581704DEST_PATH_IMAGE221
条入射光线，
Figure 901827DEST_PATH_IMAGE222
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 597250DEST_PATH_IMAGE223
与右侧顶面
Figure 884881DEST_PATH_IMAGE224
的交点为
Figure 956742DEST_PATH_IMAGE225
，该交点
Figure 131372DEST_PATH_IMAGE226
的
Figure 14008DEST_PATH_IMAGE142
坐标分量
Figure 8509DEST_PATH_IMAGE227
，满足：
Figure 149640DEST_PATH_IMAGE228
式（2.2）；
该交点
Figure 523701DEST_PATH_IMAGE229
可表示为：
Figure 560927DEST_PATH_IMAGE230
式（3.2）；
入射光线
Figure 573883DEST_PATH_IMAGE231
自空气介质经过右侧顶面
Figure 738279DEST_PATH_IMAGE232
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 887500DEST_PATH_IMAGE233
，满足：
Figure 95628DEST_PATH_IMAGE234
式（4.2）；
其式（4.2）中，
Figure 579568DEST_PATH_IMAGE235
为右侧顶面
Figure 796922DEST_PATH_IMAGE236
的单位法向量，满足：
Figure 800651DEST_PATH_IMAGE237
式（5.2）；
令双棱镜底面
Figure 445258DEST_PATH_IMAGE238
的单位法向量为
Figure 917959DEST_PATH_IMAGE239
，第一次折射光线
Figure 673426DEST_PATH_IMAGE240
与双棱镜底面
Figure 797239DEST_PATH_IMAGE241
的交点
Figure 127596DEST_PATH_IMAGE242
可表示为：
Figure 805702DEST_PATH_IMAGE243
式（6.2）；
其式（6.2）中，
Figure 630438DEST_PATH_IMAGE244
是从真实相机原点
Figure 93912DEST_PATH_IMAGE245
到双棱镜底面
Figure 345901DEST_PATH_IMAGE246
的距离；
第一次折射光线
Figure 42462DEST_PATH_IMAGE247
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 388999DEST_PATH_IMAGE248
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 221825DEST_PATH_IMAGE249
可表示为：
Figure 379137DEST_PATH_IMAGE250
式（7.2）。
步骤四、确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算。
具体的，步骤四可具体描述为：
双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域几何属性满足：
Figure 48147DEST_PATH_IMAGE251
式（8）；
其式（8）中，
Figure 949107DEST_PATH_IMAGE252
为交点
Figure 902019DEST_PATH_IMAGE253
在双棱镜底面
Figure 485360DEST_PATH_IMAGE254
上所围成有效区域的面积；
Figure 890933DEST_PATH_IMAGE255
为有效区域
Figure 330005DEST_PATH_IMAGE256
轴方向长度值；
Figure 888156DEST_PATH_IMAGE257
为有效区域
Figure 652850DEST_PATH_IMAGE258
轴方向长度值；
Figure 280140DEST_PATH_IMAGE259
为有效区域的最小外接圆半径。
需要补充的一点是，当第二次折射光线
Figure 37750DEST_PATH_IMAGE260
时，左虚拟相机与右虚拟相机的公共视场无最大视场，这种情况理应舍弃，故在此不做讨论。而当第二次折射光线
Figure 699675DEST_PATH_IMAGE261
时，左虚拟相机与右虚拟相机的公共视场存在最大视场，对此情况进行双棱镜单目立体视觉系统光路分析。
双棱镜单目立体视觉系统的参数，满足：
Figure 369691DEST_PATH_IMAGE262
式（9）；
其式（9）中，
Figure 484277DEST_PATH_IMAGE263
为
Figure 547042DEST_PATH_IMAGE264
轴方向上的最大视场；
Figure 63474DEST_PATH_IMAGE265
和
Figure 169971DEST_PATH_IMAGE266
是在
Figure 755542DEST_PATH_IMAGE267
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 605686DEST_PATH_IMAGE268
和
Figure 976624DEST_PATH_IMAGE269
是在
Figure 4754DEST_PATH_IMAGE270
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 93933DEST_PATH_IMAGE271
是最大视场处的物距；
Figure 482189DEST_PATH_IMAGE272
、
Figure 222481DEST_PATH_IMAGE273
、
Figure 670780DEST_PATH_IMAGE274
、
Figure 247255DEST_PATH_IMAGE275
、
Figure 924355DEST_PATH_IMAGE276
满足：
Figure 535465DEST_PATH_IMAGE277
式（10）；
其式（10）中，符号“
Figure 889086DEST_PATH_IMAGE278
”表示两折射光线方向向量相交。
需要补充说明的是一点是，对于双棱镜单目立体视觉系统而言，双棱镜底面
Figure 196265DEST_PATH_IMAGE279
与第二次折射光线（即
Figure 926323DEST_PATH_IMAGE280
和
Figure 391940DEST_PATH_IMAGE281
，此时下标
Figure 916462DEST_PATH_IMAGE282
指左靶面与右靶面边界上所有点序号）的交点共同围成了双棱镜单目立体视觉系统的公共视场，因折射现象使公共视场为不规则立体图形，故选取第二次折射光线（
Figure 218262DEST_PATH_IMAGE283
和
Figure 17590DEST_PATH_IMAGE284
）相交特殊点并进行简化计算。
具体的，折射光线交点
Figure 72134DEST_PATH_IMAGE285
在双棱镜底面上组成近似矩形的曲线四边形，故以近似矩形为其有效面积，参考如图2所示，根据公式（8）可得到双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域：即交点
Figure 282404DEST_PATH_IMAGE286
在双棱镜底面
Figure 55188DEST_PATH_IMAGE287
上所围成有效区域面积
Figure 392629DEST_PATH_IMAGE288
，有效区域
Figure 52411DEST_PATH_IMAGE289
轴方向长度值
Figure 449895DEST_PATH_IMAGE290
，有效区域
Figure 444395DEST_PATH_IMAGE291
轴方向长度值
Figure 834794DEST_PATH_IMAGE292
，有效区域的最小外接圆半径
Figure 598351DEST_PATH_IMAGE293
。
由于
Figure 166736DEST_PATH_IMAGE294
，公共视场存在最大视场。由公式（9）和公式（10）可求得双棱镜单目立体视觉系统成像参数为：在
Figure 399265DEST_PATH_IMAGE295
轴方向上的最大视场
Figure 78508DEST_PATH_IMAGE296
；在
Figure 227729DEST_PATH_IMAGE297
轴方向上的最小视场
Figure 950704DEST_PATH_IMAGE298
；在
Figure 185376DEST_PATH_IMAGE297
轴方向上的最大视场
Figure 402731DEST_PATH_IMAGE299
；在
Figure 157191DEST_PATH_IMAGE300
轴方向上的最小视场
Figure 801799DEST_PATH_IMAGE301
；在
Figure 523768DEST_PATH_IMAGE300
轴方向上的最大视场
Figure 279234DEST_PATH_IMAGE302
；最大视场处的物距
Figure 658175DEST_PATH_IMAGE303
。
本发明提供了一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，该分析方法中包括有搭建双棱镜单目立体视觉系统；构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义；建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算等的步骤特征。具有上述步骤特征的双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，从三维层面对双棱镜单目立体视觉系统进行空间光路分析，计算出双棱镜单目立体视觉系统的成像的有效区域几何属性，并得出双棱镜单目立体视觉系统结构参数与成像参数之间的关系。与现有二维光路分析方法相比，本发明在三维层面分析了双棱镜单目立体视觉系统的成像视场，更加全面的获取双棱镜单目立体视觉系统成像参数和形状几何参数，为双棱镜单目立体视觉系统设计提供了更充足的数据支持，使双棱镜单目立体视觉系统能给满足测量需求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种双棱镜单目立体视觉系统三维光路分析方法，其特征在于，包括有如下步骤：
步骤一、搭建双棱镜单目立体视觉系统；
所述步骤一可具体描述为：
选用一个真实相机与一个双棱镜组成双棱镜单目立体视觉系统；其中，将双棱镜置于真实相机的前方，并将真实相机的靶面分成对称的左靶面和右靶面；左靶面与右靶面分别对应目标成像的两个视角；
步骤二、构建双棱镜单目立体视觉系统的坐标系，并对双棱镜单目立体视觉系统进行参数定义；
所述步骤二可具体描述为：
以真实相机的光心作为坐标系的原点，以真实相机光轴方向作为坐标系的
Figure 870870DEST_PATH_IMAGE001
轴，构建得到双棱镜单目立体视觉系统的坐标系
Figure 80135DEST_PATH_IMAGE002
；双棱镜的底面与坐标系
Figure 154139DEST_PATH_IMAGE003
中平面
Figure 398038DEST_PATH_IMAGE004
平行，双棱镜的顶边与坐标系
Figure 666340DEST_PATH_IMAGE005
中
Figure 97321DEST_PATH_IMAGE006
轴共面且平行；
将真实相机的焦距定义为
Figure 975016DEST_PATH_IMAGE007
，真实相机光心到双棱镜顶边的距离定义为
Figure 73422DEST_PATH_IMAGE008
，双棱镜底面与顶面之间的夹角定义为
Figure 496313DEST_PATH_IMAGE009
，双棱镜在水平方向上的长度定义为
Figure 165323DEST_PATH_IMAGE010
，双棱镜的折射率定义为
Figure 914885DEST_PATH_IMAGE011
；
步骤三、建立双棱镜单目立体视觉系统的折射模型；
所述步骤三可具体描述为：
令左靶面上的像素点为
Figure 398956DEST_PATH_IMAGE012
Figure 743481DEST_PATH_IMAGE013
，该左靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 680213DEST_PATH_IMAGE014
的单位方向向量，满足：
Figure 899711DEST_PATH_IMAGE015
式（1.1）；
其式（1.1）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 707130DEST_PATH_IMAGE016
”表示第
Figure 488135DEST_PATH_IMAGE016
条入射光线，
Figure 630272DEST_PATH_IMAGE017
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 138614DEST_PATH_IMAGE018
与左侧顶面
Figure 784228DEST_PATH_IMAGE019
的交点为
Figure 719823DEST_PATH_IMAGE020
，该交点
Figure 99989DEST_PATH_IMAGE021
的
Figure 897174DEST_PATH_IMAGE022
坐标分量
Figure 413606DEST_PATH_IMAGE023
，满足：
Figure 254523DEST_PATH_IMAGE024
式（2.1）；
该交点
Figure 365393DEST_PATH_IMAGE025
可表示为：
Figure 949959DEST_PATH_IMAGE026
式（3.1）；
入射光线
Figure 586476DEST_PATH_IMAGE027
自空气介质经过左侧顶面
Figure 349027DEST_PATH_IMAGE028
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 703785DEST_PATH_IMAGE029
，满足：
Figure 92041DEST_PATH_IMAGE030
式（4.1）；
其式（4.1）中，
Figure 832333DEST_PATH_IMAGE031
为左侧顶面
Figure 280632DEST_PATH_IMAGE032
的单位法向量，满足：
Figure 857107DEST_PATH_IMAGE033
式（5.1）；
令双棱镜底面
Figure 534207DEST_PATH_IMAGE034
的单位法向量为
Figure 145317DEST_PATH_IMAGE035
，第一次折射光线
Figure 498937DEST_PATH_IMAGE036
与双棱镜底面
Figure 297129DEST_PATH_IMAGE037
的交点
Figure 542035DEST_PATH_IMAGE038
可表示为：
Figure 7651DEST_PATH_IMAGE039
式（6.1）；
其式（6.1）中，
Figure 532173DEST_PATH_IMAGE040
是从真实相机原点
Figure 833973DEST_PATH_IMAGE041
到双棱镜底面
Figure 102143DEST_PATH_IMAGE042
的距离；
Figure 422266DEST_PATH_IMAGE043
满足：
Figure 898116DEST_PATH_IMAGE044
，交点
Figure 670899DEST_PATH_IMAGE045
满足：
Figure 742761DEST_PATH_IMAGE046
；
第一次折射光线
Figure 668122DEST_PATH_IMAGE047
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 800027DEST_PATH_IMAGE037
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 60107DEST_PATH_IMAGE048
可表示为：
Figure 190786DEST_PATH_IMAGE049
式（7.1）；
令右靶面上的像素点为
Figure 219922DEST_PATH_IMAGE050
Figure 788306DEST_PATH_IMAGE051
，该右靶面上的像素点所对应的入射光线
Figure 20835DEST_PATH_IMAGE052
的单位方向向量，满足：
Figure 700078DEST_PATH_IMAGE053
式（1.2）；
其式（1.2）中，左上标数字表示不同的光线类型，右下标符号“
Figure 583721DEST_PATH_IMAGE054
”表示第
Figure 572274DEST_PATH_IMAGE054
条入射光线，
Figure 541367DEST_PATH_IMAGE055
表示向量归一化；
令入射光线
Figure 758722DEST_PATH_IMAGE056
与右侧顶面
Figure 778762DEST_PATH_IMAGE057
的交点为
Figure 423370DEST_PATH_IMAGE058
，该交点
Figure 879759DEST_PATH_IMAGE059
的
Figure 900805DEST_PATH_IMAGE060
坐标分量
Figure 8307DEST_PATH_IMAGE061
，满足：
Figure 823816DEST_PATH_IMAGE062
式（2.2）；
该交点
Figure 33080DEST_PATH_IMAGE063
可表示为：
Figure 342970DEST_PATH_IMAGE064
式（3.2）；
入射光线
Figure 321290DEST_PATH_IMAGE065
自空气介质经过右侧顶面
Figure 42122DEST_PATH_IMAGE066
射入双棱镜的第一次折射光线
Figure 987950DEST_PATH_IMAGE067
，满足：
Figure 85219DEST_PATH_IMAGE068
式（4.2）；
其式（4.2）中，
Figure 183625DEST_PATH_IMAGE069
为右侧顶面
Figure 91669DEST_PATH_IMAGE070
的单位法向量，满足：
Figure 9947DEST_PATH_IMAGE071
式（5.2）；
令双棱镜底面
Figure 176486DEST_PATH_IMAGE072
的单位法向量为
Figure 677586DEST_PATH_IMAGE073
，第一次折射光线
Figure 271378DEST_PATH_IMAGE074
与双棱镜底面
Figure 411372DEST_PATH_IMAGE075
的交点
Figure 132335DEST_PATH_IMAGE076
可表示为：
Figure 674174DEST_PATH_IMAGE077
式（6.2）；
其式（6.2）中，
Figure 438868DEST_PATH_IMAGE078
是从真实相机原点
Figure 66159DEST_PATH_IMAGE079
到双棱镜底面
Figure 823768DEST_PATH_IMAGE080
的距离；
第一次折射光线
Figure 220114DEST_PATH_IMAGE081
自双棱镜介质经过双棱镜底面
Figure 155709DEST_PATH_IMAGE082
射入空气介质的第二次折射光线
Figure 21028DEST_PATH_IMAGE083
可表示为：
Figure 67482DEST_PATH_IMAGE084
式（7.2）；
步骤四、确定双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域，对双棱镜单目立体视觉系统的参数进行计算；
所述步骤四可具体描述为：
双棱镜单目立体视觉系统成像的有效区域几何属性满足：
Figure 583914DEST_PATH_IMAGE085
式（8）；
其式（8）中，
Figure 939677DEST_PATH_IMAGE086
为交点
Figure 807139DEST_PATH_IMAGE087
在双棱镜底面
Figure 391704DEST_PATH_IMAGE088
上所围成有效区域的面积；
Figure 778954DEST_PATH_IMAGE089
为有效区域
Figure 790773DEST_PATH_IMAGE090
轴方向长度值；
Figure 879952DEST_PATH_IMAGE091
为有效区域
Figure 517475DEST_PATH_IMAGE092
轴方向长度值；
Figure 8499DEST_PATH_IMAGE093
为有效区域的最小外接圆半径；
双棱镜单目立体视觉系统的参数，满足：
Figure 191219DEST_PATH_IMAGE094
式（9）；
其式（9）中，
Figure 784005DEST_PATH_IMAGE095
为
Figure 710373DEST_PATH_IMAGE096
轴方向上的最大视场；
Figure 55904DEST_PATH_IMAGE097
和
Figure 675104DEST_PATH_IMAGE098
是在
Figure 994002DEST_PATH_IMAGE099
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 724061DEST_PATH_IMAGE100
和
Figure 924098DEST_PATH_IMAGE101
是在
Figure 464932DEST_PATH_IMAGE102
轴方向上的最小视场和最大视场；
Figure 15999DEST_PATH_IMAGE103
是最大视场处的物距；
Figure 284169DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 853559DEST_PATH_IMAGE105
、
Figure 814562DEST_PATH_IMAGE106
、
Figure 587346DEST_PATH_IMAGE107
、
Figure 675519DEST_PATH_IMAGE108
满足：
Figure 850148DEST_PATH_IMAGE109
式（10）；
其式（10）中，符号“
Figure 982052DEST_PATH_IMAGE110
”表示两折射光线方向向量相交。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140035919A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 The Regents Of The University Of California Projector with enhanced resolution via optical pixel sharing
CN105825548A (zh) * 2016-03-16 2016-08-03 清华大学 使用近心镜头的双棱镜单相机三维数字图像相关重构方法
CN107560554A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 大连理工大学 一种基于旋转透镜的三维信息视觉测量方法
EP3760992A1 (de) * 2020-03-31 2021-01-06 Universität Stuttgart Verfahren und fourier-transformations-spektrometer mit zweistrahl-interferometer zur single-shot-imaging-fourier-spektroskopie
CN112330794A (zh) * 2020-10-09 2021-02-05 同济大学 基于旋转二分棱镜的单相机图像采集系统和三维重建方法
CN113776785A (zh) * 2021-09-14 2021-12-10 中国石油大学(华东) 一种单目立体视觉系统三维光路分析方法
CN114264248A (zh) * 2021-11-29 2022-04-01 中国石油大学(华东) 一种单目旋转结构光三维测量方法
CN114383543A (zh) * 2021-12-14 2022-04-22 上海交通大学 单ccd双棱镜双目立体视觉传感器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140035919A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 The Regents Of The University Of California Projector with enhanced resolution via optical pixel sharing
CN105825548A (zh) * 2016-03-16 2016-08-03 清华大学 使用近心镜头的双棱镜单相机三维数字图像相关重构方法
CN107560554A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 大连理工大学 一种基于旋转透镜的三维信息视觉测量方法
EP3760992A1 (de) * 2020-03-31 2021-01-06 Universität Stuttgart Verfahren und fourier-transformations-spektrometer mit zweistrahl-interferometer zur single-shot-imaging-fourier-spektroskopie
CN112330794A (zh) * 2020-10-09 2021-02-05 同济大学 基于旋转二分棱镜的单相机图像采集系统和三维重建方法
CN113776785A (zh) * 2021-09-14 2021-12-10 中国石油大学(华东) 一种单目立体视觉系统三维光路分析方法
CN114264248A (zh) * 2021-11-29 2022-04-01 中国石油大学(华东) 一种单目旋转结构光三维测量方法
CN114383543A (zh) * 2021-12-14 2022-04-22 上海交通大学 单ccd双棱镜双目立体视觉传感器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MEIJUN ZHAO等: "Geometrical-Analysis-Based Algorithm for Stereo Matching of Single-Lens Binocular and Multi-Ocular Stereovision System", 《JOURNAL OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY》 *
邱赛 等: "旋转双棱镜指向系统转角补偿偏差修正方法", 《无线光通信》 *

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