球面立體視覺三維重建技術(shù)研究.pdf

1、三維重建技術(shù)是球面立體視覺系統(tǒng)的重要研究目標(biāo)，廣泛應(yīng)用于視覺導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實、運動分析和全景監(jiān)控等領(lǐng)域。魚眼鏡頭能夠獲取大視場圖像，本文采用兩個光軸相互垂直的魚眼鏡頭構(gòu)建球面立體視覺系統(tǒng)，針對球面立體視覺系統(tǒng)中的三維重建技術(shù)和立體匹配展開研究。
　　由于魚眼鏡頭所采集的圖像畸變較大，常規(guī)的立體匹配算法多基于針孔成像模型，不能直接應(yīng)用在魚眼鏡頭組成的視覺系統(tǒng)中，需要采用新的技術(shù)手段進行處理。論文分析了球面立體視覺理論、圖像特征檢測和特

2、征描述算法、圖像匹配和三維重建技術(shù)，采用基于最穩(wěn)定極值區(qū)域（MSER）和仿射尺度不變特征變換（ASIFT）的匹配算法，對系統(tǒng)所采集未經(jīng)畸變矯正的圖像直接進行立體匹配和三維重建，以減小矯正過程中產(chǎn)生的誤差，具體如下：
　　首先，通過球面立體視覺系統(tǒng)對空間目標(biāo)進行采集得到立體圖像對，將立體圖像對中的一幅圖像作為標(biāo)準(zhǔn)圖像，另一幅圖像作為待匹配圖像。在標(biāo)準(zhǔn)圖像內(nèi)任一像素點p的鄰域內(nèi)采用MSER特征檢測算法提取最穩(wěn)定極值區(qū)域，并將該區(qū)域擬合

3、為橢圓，其圓心坐標(biāo)與p點坐標(biāo)距離最近的最穩(wěn)定極值區(qū)域作為p點的MSER特征，利用ASIFT描述子對該MSER特征進行描述，描述結(jié)果作為p點的特征。為減小待匹配圖像特征的搜索范圍，通過極線約束理論初步確定p點在待匹配圖像中的MSER特征集，然后采用ASIFT描述子對MSER特征集逐一描述，描述結(jié)果作為MSER特征集中各元素的特征，將p點的特征與上述特征逐一進行最近鄰比對，將獲得的最優(yōu)匹配關(guān)系作為初始匹配；其次，為剔除初始匹配中的誤匹配點，