基于嵌入式系統(tǒng)的立體圖像對獲取關(guān)鍵技術(shù)研究與應用.pdf

1、人們一直努力使計算機具有通過一幅或多幅圖像認知周圍環(huán)境信息的能力，這種能力將使機器能感知環(huán)境中物體的幾何信息，包括它的形狀、位置、姿態(tài)、運動等，而且能對它們進行描述、存儲、識別與理解。這一切都是建立在對圖像的處理上，而圖像獲取則是一切后續(xù)步驟的基礎(chǔ)。這里的圖像獲取不僅僅指通過物理設(shè)備獲取“原始圖像”，而是要把“原始圖像”轉(zhuǎn)換成立體圖像對，方便從中提取出三維信息。有兩種方法可以獲取立體圖像對：第一種方法通過物理設(shè)備采集原始圖像，然后對物理

2、設(shè)備進行標定獲得物理設(shè)備的參數(shù)和幾何信息再把原始圖像轉(zhuǎn)換成立體圖像對。第二種方法是通過軟件變換把單幅平面圖像轉(zhuǎn)換成立體圖像對。本文對兩種圖像獲取方法進行了研究和實現(xiàn)。
　　對于第一種方法，本文以計算機視覺理論為基礎(chǔ)，研究了計算機視覺中的攝像機標定的相關(guān)技術(shù)和方法，重點研究了立體相機標定的方法和步驟，實現(xiàn)了一個基于嵌入式的立體圖像對采集系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了左右單相機的標定并能對結(jié)果進行優(yōu)化，應用標定結(jié)果對左右圖像畸變矯正，進行立體相機標

3、定，獲取左右相機的相對位置，應用立體視覺技術(shù)中的外極線約束原理對左右圖像進行校正，最終生成立體圖像對。嵌入式系統(tǒng)以其體積小，速度快，靈活方面等特點廣泛應用于社會生活的方方面面，本文把復雜的攝像機標定過程在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)，采用非線性標定方法對左右圖像進行校正。實驗結(jié)果表明本文的標定結(jié)果穩(wěn)定，精度高且實時性較好。為近景攝影測量和三維重建提供了必不可少的數(shù)據(jù)并奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　針對第二種方法，在分析Hou方法基本理論的基礎(chǔ)上，重