技術(shù)特征：

1.一種帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境3D重構(gòu)方法，其特征在于，利用雙目攝像頭確定單個(gè)元器件和機(jī)械手工具的位姿參數(shù)，將獲得的位姿參數(shù)導(dǎo)入帶電作業(yè)場景的模型中，生成帶電作業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控場景并顯示在監(jiān)控設(shè)備上。

2.如權(quán)利要求1所述帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境3D重構(gòu)方法，其特征在于，利用雙目攝像頭，從兩個(gè)視點(diǎn)同時(shí)觀察同一場景獲取的目標(biāo)圖像，通過三角測量原理，計(jì)算圖像像素間的視差來解算特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，根據(jù)物體上對應(yīng)特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系下空間坐標(biāo)以及物體坐標(biāo)系下空間坐標(biāo)，求解目標(biāo)的位置姿態(tài)參數(shù)。

3.如權(quán)利要求2所述帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境3D重構(gòu)方法，其特征在于，求解目標(biāo)的位置姿態(tài)參數(shù)的具體過程為：

第一步：建立坐標(biāo)系：

建立物體坐標(biāo)系O_O-x_oy_oz_o，設(shè)目標(biāo)上第i個(gè)特征點(diǎn)在物體坐標(biāo)系上的坐標(biāo)為q_i＝(x_wi,y_wi,z_wi)^T；

建立測量坐標(biāo)系，將第一個(gè)攝像頭的攝像頭坐標(biāo)系為測量坐標(biāo)系，目標(biāo)上第i個(gè)特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系上的坐標(biāo)為p_i＝(x_ci,y_ci,z_ci)^T；

建立兩個(gè)攝像機(jī)所采集的像素坐標(biāo)系o-uv和o′-u′v′，o-uv為左攝像機(jī)像素坐標(biāo)，o′-u′v′為右攝像機(jī)像素坐標(biāo)，以成像平面左上角為原點(diǎn)，u、v軸分別平行于像平面坐標(biāo)系的x軸和y軸。目標(biāo)第i個(gè)特征點(diǎn)在兩雙目圖像上的投影在其像素坐標(biāo)系下的坐標(biāo)分別為(u,v)^T和(u′,v′)^T；

第二步：計(jì)算特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)：

雙目攝像機(jī)中兩攝像機(jī)的投影矩陣分別為M₁和M₂，

M₁＝K[I 0]

M₂＝K[R_C T_C]

其中，K為攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)矩陣，R_C和T_C為右攝像頭相對于左攝像頭的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量。

所求該特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系下的齊次坐標(biāo)用下式解出，

$\left[\begin{array}{c}{M}_{13}{u}_i-M_{11}\\ M_{13}{v}_i-M_{12}\\ M_{23}{u}_i-M_{21}\\ M_{23}{v}_i-M_{22}\end{array}\right]{\tilde{P}}_i=0$

M₁₁、M₁₂、M₁₃為投影矩陣M₁的行向量，M₂₁、M₂₂、M₂₃為投影矩陣M₂的行向量，設(shè)左攝像頭采集圖像上第i個(gè)特征點(diǎn)在像素坐標(biāo)系下的齊次坐標(biāo)為(u₁,v₁,1)^T；

第三步：求解旋轉(zhuǎn)矩陣N：一個(gè)四元數(shù)包含一個(gè)標(biāo)量分量和一個(gè)3D向量分量，的最大值是旋轉(zhuǎn)矩陣N的最大特征值，為其對應(yīng)的特征向量，N的求解公式如下，式中的S為M的分塊矩陣；p為特征點(diǎn)在測量坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，q為特征點(diǎn)在物體坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；

假設(shè)n個(gè)特征點(diǎn)的質(zhì)心在測量坐標(biāo)系和物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為和

$\begin{array}{cc}\stackrel{\‾}{p}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{p}_i& \stackrel{\‾}{q}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{q}_i\end{array}$

則可以得到分別以質(zhì)心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系下的新坐標(biāo)

$\begin{array}{cc}{p}_i^{\′}=p_i-\stackrel{\‾}{p}& q_i^{\′}=q_i-\stackrel{\‾}{q}\end{array}$

$N=\left[\begin{array}{cccc}{S}_{xx}+S_{yy}+S_{zz}& S_{yz}-S_{yz}& S_{zx}-S_{xz}& S_{xy}-S_{yx}\\ S_{yz}+S_{zz}& S_{xx}+S_{yy}-S_{xz}& S_{xy}+S_{yz}& S_{zx}+S_{xz}\\ S_{zx}-S_{xz}& S_{xy}+S_{yx}& -S_{xx}+S_{yy}-S_{zz}& S_{yz}+S_{zy}\\ S_{xy}-S_{yx}& S_{zx}+S_{xz}& S_{yz}+S_{zy}& -S_{xx}-S_{yy}+S_{zz}\end{array}\right]$

$\begin{array}{c}M=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{p}_i^{\′}{q}_i^{\′T}=p^{\′T}{q}^{\′}\\ =\left[\begin{array}{ccc}{S}_{xx}& S_{xy}& S_{xz}\\ S_{yx}& S_{yy}& S_{yz}\\ S_{zx}& S_{zy}& S_{zz}\end{array}\right]\end{array}$

第四步：計(jì)算出目標(biāo)對象的位移向量：

通過公式計(jì)算出位移向量由，位移向量即確定了相關(guān)的位姿參數(shù)。