雙目立體視覺測距技術(shù)研究.pdf

1、計算機雙目立體視覺是一門多學(xué)科相互交叉的技術(shù),是計算機視覺研究中的一個重要領(lǐng)域,是計算機獲取外界環(huán)境信息的最重要的來源之一,其前提和基礎(chǔ)是圖像科學(xué)。近年來,隨著圖像科學(xué)的研究和應(yīng)用逐步走向成熟,計算機雙目立體視覺已成為了計算機視覺領(lǐng)域的一個新的研究熱點。
　　計算機雙目立體視覺的主要研究內(nèi)容是通過多幅二維的平面圖像恢復(fù)出被拍攝目標(biāo)物體的三維信息,其基本原理是用攝像機來模仿人眼與人類視覺的立體感知過程,從兩個不同的視點來拍攝現(xiàn)實場景

2、中的同一目標(biāo)物體,獲取不同視角下的感知圖像,并通過三角測量的方法來計算圖像像素間的位置偏差,以獲取景物的三維深度信息,該技術(shù)在許多領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用。
　　一個完整的雙目視覺系統(tǒng)分為圖像獲取、攝像機標(biāo)定、角點檢測、立體匹配、目標(biāo)定位和深度圖生成等六大部分。本文主要是對攝像機標(biāo)定、角點檢測、立體匹配以及測距系統(tǒng)的實現(xiàn)等這幾個方面的內(nèi)容進行展開研究。
　　首先,綜合實際情況,選擇雙目橫向平行模式立體視覺系統(tǒng),根據(jù)選擇的立體視

3、覺成像系統(tǒng)模型闡述了立體視覺測距的基本原理。
　　其次,針對雙目立體視覺系統(tǒng)的攝像機標(biāo)定,本文采用的是基于黑白棋盤格標(biāo)定模版的平面標(biāo)定方法,使用Opencv提供的API函數(shù)在VC++6.0下對提供的圖像進行處理和標(biāo)定,得出攝像機的內(nèi)外參數(shù)。
　　接著,利用Harris角點檢測算法對標(biāo)定模版中的角點進行檢測,提取出角點坐標(biāo)。
　　然后,介紹了雙目立體視覺測距系統(tǒng)中的立體匹配。本文采用的是基于特征的立體匹配算法,將一張圖像

4、上的特征像素與另一張圖像上的特征像素進行對應(yīng)點匹配,從而得到視差圖,根據(jù)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換以及測距系統(tǒng)中的視差公式,計算出視差。
　　最后,根據(jù)攝像機標(biāo)定實驗得到的標(biāo)定結(jié)果,結(jié)合攝像機成像原理和三維測距原理得到圖像視差,并由距離測量公式計算距離。
　　本文利用計算機雙目立體視覺技術(shù)實現(xiàn)的距離測量系統(tǒng),具有操作簡便和測量精度高等優(yōu)勢,適合多種距離測量的場合。本文所做的工作為下一步實現(xiàn)視頻流的實時監(jiān)控和自動測距做了準(zhǔn)備和鋪墊。