基于計算機立體視覺的雙目立體成像研究.pdf

1、雙目立體成像(Binocular Stereo Imaging)是指根據(jù)雙目立體視覺(Binocular Stereo Vision)的基本原理，獲取、產(chǎn)生和傳輸一個場景(Scene)，并將這個場景展現(xiàn)成具有立體感的景象?；谟嬎銠C立體視覺(Computer Stereo Vision)的雙目立體成像不僅是虛擬現(xiàn)實、機器視覺的關(guān)鍵技術(shù)，而且在多媒體教學(xué)、虛擬植物可視化立體展現(xiàn)、數(shù)字娛樂、產(chǎn)品外觀設(shè)計、雕刻與建筑等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

2、 本文研究的目的，就是通過對基于計算機立體視覺的雙目立體成像的原理、技術(shù)和方法進行研究，為它的應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。 論文首先對基于計算機立體視覺的雙目立體成像相關(guān)技術(shù)及理論進行了研究，然后在此基礎(chǔ)上給出了一個基于監(jiān)視器的雙目立體成像模型，詳細討論了這個模型所具有的成像性質(zhì)。最后針對該模型結(jié)合實驗給出了三種立體圖像對(Stereo Pair)獲取的方法：基于侯原理的立體圖像對的生成方法、已建三維模型的情況下立體圖像對的生

3、成方法和基于單目視頻圖像序列的立體圖像對的生成方法。 論文的主要研究成果包括： 在成像模型方面，提出了一個基于監(jiān)視器的雙目立體成像模型，詳細研究了這個模型所具有的成像性質(zhì)，給出了立體圖像對坐標的計算公式、視差性質(zhì)、像點立體成像規(guī)律以及直線段立體成像規(guī)律，并設(shè)計實驗進行了驗證。 針對遮擋問題，提出了利用空間關(guān)系的定性表示與推理來表示物體之間的位置關(guān)系以及讓計算機理解這種位置關(guān)系的方法。在空間關(guān)系的定性表示方面，給出

4、了SR表示模型(SR Representation Model)，提出了距離關(guān)系的定性表示模型和方向關(guān)系的定性表示模型。在空間關(guān)系的定性推理方面，定義了基于 SR 表示模型的組合運算，給出了相應(yīng)組合運算表(Composition Operation Table)；構(gòu)造了定性三角推理所需要的QTR組合運算表、距離定性減法表和角度定性減法表。與定量的方法相比，采用定性的方法大大降低了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。 論文提出了基于侯原理的立

5、體圖像對的生成方法，給出了評價立體效果的定量指標(交叉熵和均方根誤差)，以及產(chǎn)生符合舒適 Panum 融合區(qū)要求的隨機數(shù)算法ProduceKmn；構(gòu)造了平移像素法、均勻分布、三角分布、分段均勻分布、擬合灰度值分布、正態(tài)分布等六種滿足融像條件的分布，結(jié)合實驗詳細討論了各種分布對立體效果的影響；研究了圖像子塊個數(shù)對立體效果的影響。 論文提出了已建三維模型的情況下立體圖像對的生成的方法，詳細研究了影響立體效果的目標攝像機與三維模型的位