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文檔簡介
1、海洋資源豐富,空間廣闊,開發(fā)潛能巨大。視覺技術(shù)是水下探測的重要工具之一,具有速度快、精度高、信息量大等優(yōu)點,是水下機器人探測的重要組成部分。水下機器人工作的關(guān)鍵是獲取可靠的水下圖像并進行處理,而水下圖像處理的關(guān)鍵是立體匹配。本文以雙目立體視覺的水下應(yīng)用作為研究對象,對空氣中現(xiàn)有立體匹配算法進行了改進,使其適用水下環(huán)境。主要做了以下工作:
(1)本文首先從攝像機成像模型出發(fā),介紹了4種參考坐標(biāo)系及它們之間的數(shù)學(xué)相關(guān)性,然后構(gòu)建線
2、性成像模型、水下環(huán)境成像模型;其次介紹了常用的平行雙目立體視覺系統(tǒng),推導(dǎo)了視差與目標(biāo)深度的數(shù)學(xué)表達式;重點介紹了立體匹配算法的基礎(chǔ)概念、主要步驟、約束條件及分類。
(2)針對水下環(huán)境中光線發(fā)生折射、散射、吸收等導(dǎo)致水下圖像畸變,圖像模糊,Daisy算法在灰度圖像上匹配正確率低等問題,提出兩種基于顏色模型的Daisy改進方法。方法一,RGB模型下,在R、G、B三個通道分別利用Daisy算法生成子描述符,將子描述符組合成一個更大描
3、述符,與在灰度圖像上生成描述符相比,差異性增加,然后利用歐式距離相似性測量公式尋找匹配點;方法二,將原始RGB顏色模型轉(zhuǎn)換成高斯顏色模型,增強圖像光照不變性、顏色不變性,然后在E、E?、E??三個通道分別利用Daisy算法計算描述符并求平均值,最后選擇歐式距離相似性測量公式尋找匹配點。實驗數(shù)據(jù)顯示,兩種改進方法與SIFT匹配正確率相似,同時算法時間有一定降低,可以在水下圖像的稠密匹配場景中應(yīng)用。
(3)針對水下圖像不再滿足空氣
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