基于雙目全景視覺的目標定位技術研究.pdf

1、隨著計算機視覺技術的不斷發(fā)展，全景視覺技術將是未來發(fā)展的一個重要方向，它的優(yōu)點為視場范圍大，可以獲取豐富的環(huán)境信息，在智能化以及軍事應用等領域發(fā)揮著重要的作用。其中，對大范圍內的目標進行三維定位成為近幾年的熱點，為了可以獲取周圍環(huán)境的三維信息，出現(xiàn)了雙目全景視覺技術。本文主要在雙目全景視覺系統(tǒng)下研究目標定位技術，具體研究問題包括雙目全景視覺系統(tǒng)的構建、獲取的全景圖像對的校正、校正圖像中目標的匹配和定位算法。
　　雙目全景視覺系統(tǒng)的

2、構建問題是目標定位的前提，一個標準結構的視覺系統(tǒng)往往為后期的處理提供很大的方便，本文采用同向垂直式的雙目折反射全景視覺系統(tǒng)，選用雙曲鏡面作為反射鏡面，分別構建上下雙曲面折反射全景視覺系統(tǒng)。為使定位計算更加方便，構建該系統(tǒng)的最關鍵的一點是使攝像機的光軸與雙曲鏡面的對稱軸重合，本文為解決這一問題所采用的方法是：在采圖界面上畫一個以攝像機中心為圓心的圓，調節(jié)攝像機的位置，使全景圖像和圓重合，這樣就可以基本解決這一問題，依據(jù)的原理是：全景圖像是

3、一個標準的圓。
　　但是，由于系統(tǒng)構建中存在著不可避免的人工誤差，使得系統(tǒng)存在一定的偏差，這個偏差將會影響目標定位的準確性。為減小該系統(tǒng)偏差，本文進行全景圖像對的校正，其校正的內容包括全景圖像中心點的求取和上下全景圖像對偏差角的計算。全景圖像中心點通過Hough圓檢測獲得，偏差角的計算，采用一種無需特定標志物的方法，它只利用實驗環(huán)境中垂直于攝像機成像平面的豎直線作為有用的特征。并在VC++6.0軟件平臺下對校正理論進行了實驗，證明

4、了該理論的正確性。
　　立體匹配問題是目標定位計算之前必須解決的，是建立視差關系的過程，由于全景圖像存在畸變較大，所以本文選用匹配性能較高的SIFT算法。本文深入研究了SIFT算法，包括特征點檢測、特征點描述子的生成、匹配算法原理以及匹配效果，針對其原理，對尺度不變性，旋轉不變性做了合理的解釋。為目標定位做準備。
　　最后是在雙目全景視覺系統(tǒng)下進行目標定位算法的推導與實現(xiàn)。本文提出了基于垂直式非單視點雙曲面折反射全景立體視覺