基于雙目立體視覺擬人機(jī)器人定位關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺作為一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都取得了飛速的發(fā)展，尤其是近年來，圖像科學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)信號(hào)處理能力的增強(qiáng)，為計(jì)算機(jī)視覺的研究和應(yīng)用提供了良好的條件?；谟?jì)算機(jī)視覺技術(shù)的機(jī)器人應(yīng)用也越來越廣泛，作為機(jī)器人重要的外部環(huán)境信息來源，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)在目標(biāo)定位方面發(fā)揮著巨大作用。雙目立體視覺作為計(jì)算機(jī)視覺中的一個(gè)重要分支,一直是計(jì)算機(jī)視覺研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。本文應(yīng)用雙目立體視覺技術(shù)確定人臉上某點(diǎn)的空間位置，為人臉的

2、跟蹤提供必要的目標(biāo)信息。 本文所提出的三維重建系統(tǒng)主要包括攝像機(jī)標(biāo)定，立體匹配，三維坐標(biāo)計(jì)算三個(gè)部分。 在攝像機(jī)標(biāo)定部分，通過對(duì)常用的攝像機(jī)模型及其標(biāo)定方法的分析，提出了采用最小二乘法實(shí)現(xiàn)雙攝像機(jī)標(biāo)定的方法。在標(biāo)定過程中，只求解投影矩陣即可重建空間點(diǎn)，避免了求解攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)，使計(jì)算復(fù)雜度降低。在立體匹配部分，結(jié)合人臉的特征采用了基于形心的匹配算法，該算法簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，節(jié)約了時(shí)間，實(shí)踐證明對(duì)于初步定位該算法是可行的。然而

3、，由實(shí)驗(yàn)可知其匹配結(jié)果誤差較大，針對(duì)此問題，本文又采用了基于標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)約束的區(qū)域匹配，多種匹配算法相結(jié)合，由粗到精對(duì)目標(biāo)實(shí)施定位。得到標(biāo)定和匹配結(jié)果后，利用立體視覺測(cè)量原理就能計(jì)算出目標(biāo)的三維信息。立體視覺系統(tǒng)中，一般需要通過標(biāo)定，測(cè)量雙攝像機(jī)之間的相對(duì)位置，本文采用的三維重建方法避免了這一煩瑣的計(jì)算，這種方法可以在任意的雙攝像機(jī)配置下重建空間任意點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法測(cè)量原理簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的空間定位。 本文針對(duì)三維