基于ARM的雙目立體圖像采集與重建算法的研究.pdf

1、將平面顯示轉(zhuǎn)為三維可視化不僅帶給人真實的感官享受，還將使工業(yè)設計和三維世界的測量及建模更科學更準確，因此研究立體視覺技術(shù)，具有重要的價值和意義。本文對雙目立體成像和還原過程中的四個主要環(huán)節(jié)-雙目立體圖像采集、攝像機標定、立體圖像匹配、圖像重建，做了比較系統(tǒng)的研究。由于是針對多媒體手持終端上的立體視覺應用進行開發(fā)，本課題選用了雙攝像頭加ARM平臺的圖像采集方案，配置了兩個USB攝像頭的驅(qū)動程序，設計了圖像采集應用程序。并另外設計了使用單個

2、攝像機的單個鏡頭來采集立體圖像的方法，旨在減少攝像機標定的工作量，簡化立體攝像設備，降低成本。在攝像機標定方面，對四種坐標系間的變換關(guān)系，傳統(tǒng)標定法、自標定法和主動視覺標定法進行了分析，使用傳統(tǒng)標定法中的張正友標定法標定了雙攝像頭的內(nèi)參數(shù)。在雙目立體圖像匹配方面，對當前立體圖像匹配領域存在的主要問題進行了研究，分析了主流的區(qū)域匹配法、特征匹配法和相位匹配法各自實現(xiàn)的原理和優(yōu)缺點，重點對區(qū)域匹配法中的Census變換匹配法進行了研究，并對

3、其進行了改進，融入了梯度特征檢測，使其在保持區(qū)域匹配法稠密性的同時，又兼具特征匹配法的準確性和穩(wěn)定性，另外還改善了區(qū)域匹配法的實時性能。在三維重建工作中，根據(jù)基于平行雙目線性攝像機模型的重建算法，對改進的Census變換匹配法得到的匹配點進行了三維圖像重建。實驗平臺采用PC機和MATLAB，重建圖像的主體輪廓與實物吻合，并具有一定的深度。
　　 本文的實驗達到了預期的效果，驗證了所采用的雙目立體圖像采集、攝像機標定、立體圖像匹配