雙目立體視覺(jué)測(cè)距技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)是一門多學(xué)科相互交叉的技術(shù),是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究中的一個(gè)重要領(lǐng)域,是計(jì)算機(jī)獲取外界環(huán)境信息的最重要的來(lái)源之一,其前提和基礎(chǔ)是圖像科學(xué)。近年來(lái),隨著圖像科學(xué)的研究和應(yīng)用逐步走向成熟,計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)已成為了計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
　　計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)的主要研究?jī)?nèi)容是通過(guò)多幅二維的平面圖像恢復(fù)出被拍攝目標(biāo)物體的三維信息,其基本原理是用攝像機(jī)來(lái)模仿人眼與人類視覺(jué)的立體感知過(guò)程,從兩個(gè)不同的視點(diǎn)來(lái)拍攝現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景

2、中的同一目標(biāo)物體,獲取不同視角下的感知圖像,并通過(guò)三角測(cè)量的方法來(lái)計(jì)算圖像像素間的位置偏差,以獲取景物的三維深度信息,該技術(shù)在許多領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用。
　　一個(gè)完整的雙目視覺(jué)系統(tǒng)分為圖像獲取、攝像機(jī)標(biāo)定、角點(diǎn)檢測(cè)、立體匹配、目標(biāo)定位和深度圖生成等六大部分。本文主要是對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定、角點(diǎn)檢測(cè)、立體匹配以及測(cè)距系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等這幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi)研究。
　　首先,綜合實(shí)際情況,選擇雙目橫向平行模式立體視覺(jué)系統(tǒng),根據(jù)選擇的立體視

3、覺(jué)成像系統(tǒng)模型闡述了立體視覺(jué)測(cè)距的基本原理。
　　其次,針對(duì)雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定,本文采用的是基于黑白棋盤格標(biāo)定模版的平面標(biāo)定方法,使用Opencv提供的API函數(shù)在VC++6.0下對(duì)提供的圖像進(jìn)行處理和標(biāo)定,得出攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
　　接著,利用Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)標(biāo)定模版中的角點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),提取出角點(diǎn)坐標(biāo)。
　　然后,介紹了雙目立體視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)中的立體匹配。本文采用的是基于特征的立體匹配算法,將一張圖像

4、上的特征像素與另一張圖像上的特征像素進(jìn)行對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配,從而得到視差圖,根據(jù)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換以及測(cè)距系統(tǒng)中的視差公式,計(jì)算出視差。
　　最后,根據(jù)攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)得到的標(biāo)定結(jié)果,結(jié)合攝像機(jī)成像原理和三維測(cè)距原理得到圖像視差,并由距離測(cè)量公式計(jì)算距離。
　　本文利用計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的距離測(cè)量系統(tǒng),具有操作簡(jiǎn)便和測(cè)量精度高等優(yōu)勢(shì),適合多種距離測(cè)量的場(chǎng)合。本文所做的工作為下一步實(shí)現(xiàn)視頻流的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)測(cè)距做了準(zhǔn)備和鋪墊。