雙目立體視覺測距系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、雙目立體視覺是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)分支，主要研究如何用攝像機(jī)和電腦來模仿人類的視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)感知周圍世界的目標(biāo)。其應(yīng)用范圍涉及到無人駕駛、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)器人導(dǎo)航等領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)雙目立體視覺系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體深度信息提取的功能，系統(tǒng)的軟件編程是在MATLABR2012b環(huán)境下進(jìn)行的。
　　本文主要研究了雙目立體視覺測距系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：攝像機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、立體匹配和目標(biāo)提取。首先，對(duì)本文選擇的攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，同時(shí)給

2、出了標(biāo)定結(jié)果；其次，對(duì)采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理操作，包括圖像的極線校正、圖像去噪和邊緣檢測；再次，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理后的圖像對(duì)進(jìn)行立體匹配，得到視差圖；最后，對(duì)視差圖進(jìn)行目標(biāo)提取，根據(jù)相似三角形原理計(jì)算目標(biāo)物體的深度信息。本文的主要特點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：
　?。?）在全窗口census變換的基礎(chǔ)上得到了改進(jìn)的8點(diǎn)census變換，即在鄰域窗口的全部像素點(diǎn)中提取對(duì)稱的8個(gè)像素點(diǎn)作為census變換的像素點(diǎn)，并且將它和區(qū)域立體匹配結(jié)合，運(yùn)用在目標(biāo)場

3、景上。從理論上分析，對(duì)于13x13的鄰域窗，改進(jìn)的算法所需的比較次數(shù)是原算法所需比較次數(shù)的1/21。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于大小為1280x960的圖像，該算法將立體匹配的速度提高了3.3倍。
　?。?）設(shè)計(jì)了一個(gè)目標(biāo)物體深度求取的算法，該算法是建立在視差圖的基礎(chǔ)上，通過對(duì)視差圖進(jìn)行二值化、連通區(qū)域標(biāo)記以及剔除小面積區(qū)域三步操作得到只包含目標(biāo)物體的視差圖，再根據(jù)相似三角形測距原理得到目標(biāo)物體的深度信息。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法可以避免復(fù)雜的三維