基于立體視覺的測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來數(shù)字圖像處理技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)器視覺已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)生活中的諸多領(lǐng)域扮演著重要的角色，受到了廣泛的關(guān)注與重視。在測量方面，利用仿生學(xué)的雙目系統(tǒng)可以充分發(fā)揮其作用。相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相機(jī)拍攝同一個(gè)物體時(shí)，根據(jù)特征點(diǎn)提取和匹配，可以計(jì)算出這些點(diǎn)的深度信息。
　　實(shí)現(xiàn)雙目立體視覺的平臺可以是攝像頭+PC機(jī)，或者采用專用集成電路來實(shí)現(xiàn)。由于PC機(jī)有不利于攜帶的缺點(diǎn)，而專用集成電路也有諸如開發(fā)周期長、成本昂貴、不易于修改的弊端。隨著現(xiàn)場可編程

2、邏輯門陣列的快速發(fā)展，其處理能力日益強(qiáng)大，隨著sopc的出現(xiàn)，使得FPGA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法成為可能。因此在FPGA平臺上實(shí)現(xiàn)雙目視覺算法，有著很大的研究意義。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．本文引入了計(jì)算機(jī)視覺中常用的四種坐標(biāo)系。分析了雙目視覺中的兩種模型：雙目相交模型和雙目平行模型。雙目平行模型測距原理較為簡單，然而擺放要求過高，因此本文采用雙目相交模型。通過公式推導(dǎo)及幾何關(guān)系，確定雙目相交模型的測距公式。分析雙目系統(tǒng)中的各個(gè)參數(shù)

3、對雙目系統(tǒng)精度的影響。
　　2．本文分別討論了在沒有畸變和有畸變條件下的成像模型，給出了在考慮畸變情況下的雙目測距公式；概述了攝影標(biāo)定法和自標(biāo)定法，詳細(xì)介紹了張氏標(biāo)定的原理；通過張氏標(biāo)定及 matlab工具箱完成了單個(gè)相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定，以及雙目相機(jī)的立體標(biāo)定，給出了標(biāo)定參數(shù)。
　　3．本文設(shè)計(jì)了雙目視覺的硬件系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的框架圖。分析了相機(jī)的各種初始化方式，完成了對相機(jī)的初始化操作。因?yàn)殡p目視覺系統(tǒng)要求兩個(gè)相機(jī)采集的