基于OpenCV的立體圖像三維重建關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、世界是三維的,而用相機(jī)獲取的圖像卻都是二維的,為了通過(guò)二維圖像獲取客觀物體的三維信息,需要重建出目標(biāo)的三維模型,這樣就可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定量分析。作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)與攝影測(cè)量界的同一課題,基于雙目立體視覺(jué)的三維重建技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、機(jī)器人導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實(shí)、地形勘探等領(lǐng)域。
　　實(shí)現(xiàn)基于雙目立體視覺(jué)三維重建的關(guān)鍵技術(shù)主要包括相機(jī)標(biāo)定、特征提取和立體匹配、深度信息確定及三維坐標(biāo)計(jì)算等。針對(duì)雙目立體視覺(jué)中的相機(jī)標(biāo)定問(wèn)題,本文在分析Op

2、enCV相機(jī)標(biāo)定模型和現(xiàn)有的雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上,給出了考慮相機(jī)鏡頭畸變、基于OpenCV雙目立體相機(jī)標(biāo)定的方法。通過(guò)采用本文所給方法和張正友Mat Lab標(biāo)定工具箱對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明該方法標(biāo)定參數(shù)結(jié)果穩(wěn)定,精度可滿(mǎn)足雙目立體視覺(jué)三維重建及其他應(yīng)用的要求。
　　針對(duì)三維重建中的特征提取、匹配問(wèn)題,本文闡述了極線約束的匹配準(zhǔn)則,它將匹配點(diǎn)對(duì)約束在一條極線上,能有效的剔除錯(cuò)誤匹配且大大提高匹配的效率。

3、本文采用了圖像處理領(lǐng)域的最新研究成果—SIFT特征提取匹配算法,并設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)SIFT算法的性能進(jìn)行測(cè)試,實(shí)驗(yàn)證明該算法能很好地解決圖像旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等情況下的立體匹配問(wèn)題,匹配精度較高,是一個(gè)非常優(yōu)秀的算法。
　　深度信息確定及三維坐標(biāo)計(jì)算是三維重建中的核心步驟,本文通過(guò)分析立體相機(jī)的成像模型,根據(jù)立體視覺(jué)的基本原理提出了空間點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算方法。然后設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來(lái)生成視差圖及計(jì)算空間點(diǎn)三維坐標(biāo),根據(jù)已知信息對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行