視覺(jué)拼接系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在人為、技術(shù)、自然等因素影響下，國(guó)內(nèi)以煤礦為代表的事故、災(zāi)害偶有發(fā)生。救援探測(cè)機(jī)器人作為最有效的處理手段之一，先于救援人員進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)，其視覺(jué)系統(tǒng)的觀察能力直接影響救援人員制定救援方案。
　　本課題為解決救援機(jī)器人合理、準(zhǔn)確探測(cè)寬視角環(huán)境十分困難的視覺(jué)問(wèn)題，設(shè)計(jì)以嵌入式微處理器為主的視覺(jué)拼接系統(tǒng)，重點(diǎn)從圖像拼接技術(shù)和視覺(jué)拼接平臺(tái)搭建兩方面入手研究。
　　圖像拼接技術(shù)主要由圖像配準(zhǔn)和圖像融合構(gòu)成。在圖像配準(zhǔn)方面，依次提出兩種改

2、進(jìn)模型。一種基于Harris角點(diǎn)檢測(cè)模型，首先通過(guò)優(yōu)化角點(diǎn)提取空間縮小角點(diǎn)搜索范圍，然后結(jié)合Harris算子利用非極大值抑制獲得粗角點(diǎn)集，最后根據(jù)相鄰圖像互相關(guān)關(guān)系和Hu矩特征精確提取角點(diǎn)匹配對(duì)；另一種基于SIFT特征匹配模型，采用雙邊二分區(qū)域法合理劃分待匹配圖像空間，在選出可信匹配子塊后提取SIFT算子特征，進(jìn)行雙向RANSAC除偽，最終得到一組精確匹配對(duì)的點(diǎn)集。
　　視覺(jué)拼接系統(tǒng)采用嵌入式平臺(tái)和上位機(jī)協(xié)調(diào)搭建。在嵌入式平臺(tái)下，

3、通過(guò)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)和CMOS攝像頭實(shí)現(xiàn)三維柱面云臺(tái)，并依托S3C6410處理器完成現(xiàn)場(chǎng)圖像采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)等相應(yīng)控制。同時(shí)，以太網(wǎng)方式將ARM與上位機(jī)相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)信息、待拼接圖像等傳送；在上位機(jī)中設(shè)計(jì)完成視覺(jué)拼接系統(tǒng)，基于C++和OpenCV移植改進(jìn)圖像拼接模型，最后依托MFC呈現(xiàn)寬視角圖像。
　　通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，兩種改進(jìn)算法模型的增加了匹配準(zhǔn)確率，降低了計(jì)算量，其抗噪性、適用性、穩(wěn)定性都明顯提高。特別地，改進(jìn)SIFT特征與之前相比