基于双目立体视觉的番茄三维信息的测量方法

【摘要】：本文提出了一种基于双目立体视觉的新的测量方法,用于测量温室内自然生长条件下成熟番茄的三维信息,为机器人采摘番茄提供准确的位置信息,以指导机器人进行采摘作业。该方法首先根据两摄像机的焦距、光心距以及图像的不同视差,将三维空间分割成若干个等间隔的区域；然后在若干个等间隔的区域内比较左右两幅图像中各像素的 HSI 值的差异, 确定两幅图像中对应的像素；最后根据对应像素点在图像对中的不同视差,确定像素点属于三维空间的哪一个区域,以两摄像机光心连线的中点为观测点将左右两幅图像合成一幅中心图像,同时根据三角测量原理计算图像中各目标番茄的三维坐标。为了缩小搜索时间,减小错误的合成图像,需要设定合适的距离搜索范围,使该距离搜索范围包括所有的目标番茄, 而且尽量达到最小。实验根据摄像机与目标番茄的距离,设定了距离搜索范围为2m～4m,实验数据表明,番茄的测量距离误差大约为±5%。