基于立體視覺的測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來數(shù)字圖像處理技術(shù)不斷發(fā)展進步，機器視覺已經(jīng)在現(xiàn)實生活中的諸多領(lǐng)域扮演著重要的角色，受到了廣泛的關(guān)注與重視。在測量方面，利用仿生學(xué)的雙目系統(tǒng)可以充分發(fā)揮其作用。相互關(guān)聯(lián)的兩個相機拍攝同一個物體時，根據(jù)特征點提取和匹配，可以計算出這些點的深度信息。
　　實現(xiàn)雙目立體視覺的平臺可以是攝像頭+PC機，或者采用專用集成電路來實現(xiàn)。由于PC機有不利于攜帶的缺點，而專用集成電路也有諸如開發(fā)周期長、成本昂貴、不易于修改的弊端。隨著現(xiàn)場可編程

2、邏輯門陣列的快速發(fā)展，其處理能力日益強大，隨著sopc的出現(xiàn)，使得FPGA實現(xiàn)復(fù)雜算法成為可能。因此在FPGA平臺上實現(xiàn)雙目視覺算法，有著很大的研究意義。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．本文引入了計算機視覺中常用的四種坐標系。分析了雙目視覺中的兩種模型：雙目相交模型和雙目平行模型。雙目平行模型測距原理較為簡單，然而擺放要求過高，因此本文采用雙目相交模型。通過公式推導(dǎo)及幾何關(guān)系，確定雙目相交模型的測距公式。分析雙目系統(tǒng)中的各個參數(shù)

3、對雙目系統(tǒng)精度的影響。
　　2．本文分別討論了在沒有畸變和有畸變條件下的成像模型，給出了在考慮畸變情況下的雙目測距公式；概述了攝影標定法和自標定法，詳細介紹了張氏標定的原理；通過張氏標定及 matlab工具箱完成了單個相機的內(nèi)外參數(shù)的標定，以及雙目相機的立體標定，給出了標定參數(shù)。
　　3．本文設(shè)計了雙目視覺的硬件系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的框架圖。分析了相機的各種初始化方式，完成了對相機的初始化操作。因為雙目視覺系統(tǒng)要求兩個相機采集的