單相機全方位立體視覺系統(tǒng)的優(yōu)化設計與標定.pdf

1、在三維重建和機器人導航等計算機視覺領域,通常需要盡可能多的獲取場景信息。普通相機的視場有限,而單個全方位相機獲取的圖像又難以用于目標的深度數(shù)據(jù)計算。近年來出現(xiàn)的全方位立體視覺技術,具有全方位和立體視覺的雙重優(yōu)點,為智能系統(tǒng)感知周圍環(huán)境提供了一種新的手段。通常的立體視覺系統(tǒng)需要兩個同樣的相機,其體積和重量令負載能力較差的小型機器人無法承受,因此,需要結構緊湊、輕便小巧的全方位立體視覺系統(tǒng)。
　　 本文以設計適用于微型飛行器的單相機

2、全方位立體視覺系統(tǒng)為目的,進行了以下幾方面的研究:
　　 (1)系統(tǒng)的結構設計與優(yōu)化。在結構上采用由一個雙曲面鏡、一個雙曲面與平面結合的反射鏡以及一個普通相機組成的視覺系統(tǒng)；同時,為滿足系統(tǒng)外觀尺寸與性能的要求,構建了優(yōu)化約束條件,實現(xiàn)了對系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化。
　　 (2)系統(tǒng)的標定。為了使用該系統(tǒng)獲取的圖像進行準確可靠的深度信息恢復,必須進行標定。本文以球體為標定物、以等效投影模型為基礎設計了標定算法,并指明至少需要兩個球