視覺拼接系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、在人為、技術、自然等因素影響下，國內(nèi)以煤礦為代表的事故、災害偶有發(fā)生。救援探測機器人作為最有效的處理手段之一，先于救援人員進入事故現(xiàn)場，其視覺系統(tǒng)的觀察能力直接影響救援人員制定救援方案。
　　本課題為解決救援機器人合理、準確探測寬視角環(huán)境十分困難的視覺問題，設計以嵌入式微處理器為主的視覺拼接系統(tǒng)，重點從圖像拼接技術和視覺拼接平臺搭建兩方面入手研究。
　　圖像拼接技術主要由圖像配準和圖像融合構成。在圖像配準方面，依次提出兩種改

2、進模型。一種基于Harris角點檢測模型，首先通過優(yōu)化角點提取空間縮小角點搜索范圍，然后結合Harris算子利用非極大值抑制獲得粗角點集，最后根據(jù)相鄰圖像互相關關系和Hu矩特征精確提取角點匹配對；另一種基于SIFT特征匹配模型，采用雙邊二分區(qū)域法合理劃分待匹配圖像空間，在選出可信匹配子塊后提取SIFT算子特征，進行雙向RANSAC除偽，最終得到一組精確匹配對的點集。
　　視覺拼接系統(tǒng)采用嵌入式平臺和上位機協(xié)調(diào)搭建。在嵌入式平臺下，

3、通過兩個步進電機和CMOS攝像頭實現(xiàn)三維柱面云臺，并依托S3C6410處理器完成現(xiàn)場圖像采集、預處理、存儲等相應控制。同時，以太網(wǎng)方式將ARM與上位機相聯(lián)系，實現(xiàn)信息、待拼接圖像等傳送；在上位機中設計完成視覺拼接系統(tǒng)，基于C++和OpenCV移植改進圖像拼接模型，最后依托MFC呈現(xiàn)寬視角圖像。
　　通過測試驗證，兩種改進算法模型的增加了匹配準確率，降低了計算量，其抗噪性、適用性、穩(wěn)定性都明顯提高。特別地，改進SIFT特征與之前相比