融合结构光的折反射全景单目视觉测距

作     者：张越 张宁 徐熙平 张裕 张恺霖 朱旭 ZHANG Yue;ZHANG Ning;XU Xiping;ZHANG Yu;ZHANG Kailin;ZHU Xu

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学人工智能学院吉林长春130022 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2024年第32卷第4期

页      面：490-503页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0803[工学-光学工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：吉林省科技厅重点研发项目(No.20210201029GX) 国家重点实验室项目(No.20210102) 吉林省教育厅科研项目(No.JJKH20240959CY) 

主　　题：结构光 折反射全景相机 单目测量 亚像素 平面拟合 

摘      要：无人机在大机动运动时视场变化较大,在弱纹理环境下视觉特征易丢失,这降低了视觉距离测量的精度。针对此问题,本文将折反射全景相机与结构光相结合,进一步提出了融合结构光的折反射全景单目视觉测距方法。在本研究中,为了提高测距方法的精度以及处理速度,首先对结构光进行感兴趣区域(ROI)提取,并运用中值滤波对激光条纹图像进行去噪后,再采用改进的Steger算法进行亚像素级别的结构光光条中心坐标提取。其次,运用最小二乘原理对提取的亚像素点进行曲线拟合,得到结构光的曲线方程。最后,通过理论推导求取空间平面参数,建立测距目标函数,进一步求得距离信息。实验结果表明:在不同场景下,所提出测距方法的测距精度均在3%以内,证明了该方法的有效性。满足无人机在大机动运动条件下以及弱纹理场景中稳定可靠的测距需求,进一步提升了无人机环境感知能力。