(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211121644.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 徐冲　浣石　陶为俊　 (74)专利代理 机构 佛山市海融科创知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44377 专利代理师 陈志超 (51)Int.Cl. G01B 11/02(2006.01) G01C 3/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/70(2017.01) (54)发明名称 一种单目相机测距方法、 装置、 电子设备及 系统 (57)摘要 本申请属于视觉定位技术领域， 公开了一种 单目相机测距方法、 装置、 电子设备及系统， 所述 方法包括： 获取相机通过光阑采集到的被测物体 的双影像图像； 光阑设置在相机的镜头前焦面 处， 且光阑具有两个光阑孔； 获取双影像图像的 两个影像 之间的错位距离； 根据错位距离计算被 测物体与相机的镜头之间的距离值； 从而只需一 台相机即可实现测距， 准确性较高， 且无需增加 额外的约束信息， 灵活性 好。 权利要求书3页 说明书13页 附图4页 CN 115265377 A 2022.11.01 CN 115265377 A 1.一种单目相机测距方法， 通过一个相机对物体进行测距， 其特 征在于， 包括 步骤： A1.获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像； 所述光阑设置在所述相 机的镜头前焦面处， 且所述 光阑具有两个光阑孔； A2.获取所述双影 像图像的两个 影像之间的错 位距离； A3.根据所述 错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜 头之间的距离值。 2.根据权利要求1所述的单目相机测距方法， 其特 征在于， 还 包括步骤： A4.循环执行步骤A1 ‑步骤A3多次， 以获取多个所述距离值； 各次循环的两个所述光阑 孔之间的距离不同； A5.根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。 3.根据权利要求1所述的单目相机测距方法， 其特 征在于， 步骤A 2包括： A201.对所述双影像图像进行图像自相关性计算， 以得到所述双影像图像在两个所述 光阑孔的连线方向上的自相关曲线； A202.提取 所述自相关曲线的主峰和次峰之间的距离， 作为所述 错位距离。 4.根据权利要求3所述的单目相机测距方法， 其特 征在于， 步骤A 201包括： 用窗口沿两个所述光阑孔的连线方向在所述双影像图像进行滑窗， 以得到多个子区域 的位置； 所述子区域 为所述窗口包围的区域； 通过对以下目标优化 函数进行优化以对核函数进行估计： 其中， 为近似后验概率分布， 为所述核函数， 为用于表征所述子区 域的表征符号， 为在真实图像中的所述子区域的梯度矩阵， 为真实图像梯度 的概率 为真实图像梯度； 其中， 满足以下关系： ； ； 其中， 为核函数 和图像子区域 的梯度 条件下 的真实图像梯度 的概率， 为真实图像中的所述子区域的梯度矩阵概率， 为核函数 的概率， 为高斯正态分布函数， 为卷积符号， 为传感器噪声 方差， 为在所述双影像图像中的所述子区域的梯度矩阵， 为 中对应所述子 区域第 个像素点的梯度值， 为 中对应所述子区域第 个像素点的梯度值； 根据以下公式估算真实图像各像素点的像素值： ； 其中， 为所述真实图像的像素值矩阵的估算值， 为所述双影像图像的像素值矩阵，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115265377 A 2为传感器噪声； 根据以下公式计算各子区域的自相关系数： 其中， 为表征目标子区域的表征符号， 为子区域 的所述自相关系数， 为 中对应子区域 第 行第 列的像素点的像素值， 为 中对应子区域 第 行第 列的像素点的像素值， 为所述双影像图像对应 的子区域 的平均像素值， 为所述真 实图像对应的子区域 的平均像素值， 为子区域的像素点总数； 根据各子区域的自相关系数和各所述子区域的位置， 生成所述自相关系数随两个所述 光阑孔的连线方向的位置变化的曲线， 得到所述自相关曲线。 5.根据权利要求1所述的单目相机测距方法， 其特 征在于， 步骤A3包括： 根据以下公式计算所述被测物体与所述相机的镜 头之间的距离值： ； ； 其中， 为所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值， 为所述被测物体与所述光 阑之间的距离， 为所述相机的镜头的焦距， 为两个所述光阑孔之间的距离， 为所述错 位距离。 6.一种单目相机测距装置， 通过一个相机对物体进行测距， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像； 所述光 阑设置在所述相机的镜 头前焦面处， 且所述 光阑具有两个光阑孔； 第二获取模块， 用于获取 所述双影 像图像的两个 影像之间的错 位距离； 第一计算模块， 用于根据所述错位距离计算所述被测物体与 所述相机的镜头之间的距 离值。 7.根据权利要求6所述的单目相机测距装置， 其特 征在于， 还 包括： 第三获取模块， 用于获取多个所述距离值； 多个所述距离值由所述第 一获取模块、 所述 第二获取模块和所述第一计算模块循环执行相应的功能操作多次而得到， 各次循环的两个 所述光阑孔之间的距离不同； 第二计算模块， 用于根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。 8.一种电子设备， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器存储有所述处理器可 执行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 运行如权利要求 1‑5任一项所述单 目相机测距方法中的步骤。 9.一种单目相机测距系统， 包括一个相机和上位机， 其特征在于， 还包括设置在所述相 机的镜头前焦面处的光阑， 所述 光阑具有两个光阑孔；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115265377 A 3