顯微立體視覺系統(tǒng)的標(biāo)定與三維重建技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以形狀尺寸微小、操作尺度極小為特征的微機械已成為人們從微觀角度認(rèn)識和改造客觀世界的一種高新技術(shù),微機械技術(shù)還有望成為研究納米技術(shù)的重要手段.為此本文提出了雙目顯微立體視覺技術(shù)的研究,借助于機器視覺來提高微操作的效率和精度.利用現(xiàn)代光電轉(zhuǎn)換、計算機硬件、數(shù)據(jù)和圖像處理軟件,實現(xiàn)光學(xué)顯微圖像光電數(shù)字化,將難以觀測的顯微鏡視場光學(xué)圖像,變成在計算機屏幕上的大面積、高亮度、真彩色圖像,不但可供多人同時輕松觀測分析,而且還可對

2、屏幕上的圖像作種種處理(例如縮放、切割、轉(zhuǎn)移、顛倒…)或應(yīng)用多媒體技術(shù)實現(xiàn)圖像、文字、圖形、聲音多媒體綜合效果.本文的主要工作和創(chuàng)新點包括:對顯微立體視覺系統(tǒng)的光路進(jìn)行了研究,將單CCD顯微系統(tǒng)改裝成雙CCD顯微立體視覺系統(tǒng),并對此系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究,提出了顯微立體視覺的光路模型.對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定計算,指出標(biāo)定參數(shù)等效焦距f,兩攝像機光心的距離d,這些參數(shù)為系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù),可以通過相對不同的世界坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定,即相對標(biāo)定.這種情況下不需

3、要標(biāo)定攝像機在世界坐標(biāo)系的位置,相對的對于世界坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣也不需要.這樣變動標(biāo)定塊在世界坐標(biāo)的位置,在進(jìn)行幾次標(biāo)定計算,每次雖然相對于不同的世界坐標(biāo)系,但對于不變的同一個系統(tǒng),內(nèi)部參數(shù)U、V、f,攝像機之間的距離d,都不會變化,這樣通過多次標(biāo)定后,將結(jié)果進(jìn)行加權(quán)求平均,可得到精確的結(jié)果.對圖像進(jìn)行預(yù)處理,產(chǎn)生了一幅計算機易于識別和理解的圖像,實現(xiàn)圖像的三維重構(gòu).同時將VC與MATLAB進(jìn)行連接滿足了圖像處理的實時性,使計算