基于雙目魚眼鏡頭的標(biāo)定方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)的不斷的發(fā)展，常規(guī)攝像機(jī)系統(tǒng)視角范圍的局限性在很多場(chǎng)合已不能滿足需求，魚眼鏡頭短焦距，大視場(chǎng)的特點(diǎn)使其越來(lái)越受到人們的關(guān)注。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外科研人員多年的深入研究，魚眼鏡頭被廣泛應(yīng)用于國(guó)防技術(shù)、安全保衛(wèi)、機(jī)械、醫(yī)療等眾多行業(yè)。
　　由于單一攝像機(jī)不能得到物體的景深信息，利用雙目可以模擬人的兩個(gè)眼睛，識(shí)別物體信息和獲取物體景深信息，通過(guò)拍攝視場(chǎng)角不同的兩幅一維場(chǎng)景圖來(lái)恢復(fù)二維坐標(biāo)或幾何形狀。攝像機(jī)標(biāo)定的技術(shù)是將攝相機(jī)測(cè)量和實(shí)

2、際的三維測(cè)量聯(lián)系到一起的方法，也是視覺(jué)技術(shù)的工作的最基本原理。本課題的主要目的是利用雙目立體視覺(jué)建立其數(shù)學(xué)模型，構(gòu)造立體的標(biāo)定空間，進(jìn)而研究出雙目魚眼鏡頭視覺(jué)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定的有效方法。
　　本文通過(guò)對(duì)雙目立體視覺(jué)原理和標(biāo)定方法進(jìn)行了研究分析了魚眼鏡頭立體視覺(jué)系統(tǒng)。根據(jù)以上原理及方法，建立出魚眼鏡頭的標(biāo)定模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了一套適用于魚眼鏡頭的物理參數(shù)標(biāo)定方法，并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步提出了以射影重建為基礎(chǔ)的標(biāo)定方法。在此基礎(chǔ)上得

3、出了平行與垂直兩種魚眼鏡頭視覺(jué)系統(tǒng)模型，研究了一套數(shù)字參數(shù)化標(biāo)定方法對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙目魚眼鏡頭的標(biāo)定。本文主要內(nèi)容包括以下的幾個(gè)方面:
　　1雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)。深入了解并分析雙目視覺(jué)系統(tǒng)的基本原理，研究了經(jīng)典的常規(guī)雙目視覺(jué)標(biāo)定方法。采用張正友標(biāo)定的方法對(duì)常規(guī)鏡頭進(jìn)行了標(biāo)定，為后續(xù)魚眼攝像機(jī)建模標(biāo)定等提供理論依據(jù);
　　2魚眼鏡頭參數(shù)標(biāo)定。通過(guò)對(duì)魚眼鏡頭視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行描述，包括其結(jié)構(gòu)、成像理論、幾何模型與畸變模型，建

4、立了適用于魚眼鏡頭的標(biāo)定模型。研究了兩種魚眼鏡頭標(biāo)定方法:基于物理參數(shù)的魚眼鏡頭標(biāo)定方法;基于射影重建的魚眼鏡頭標(biāo)定方法，利用多幅沒(méi)有經(jīng)過(guò)標(biāo)定的魚眼圖像，來(lái)完成歐式重建過(guò)程。通過(guò)將標(biāo)定結(jié)果帶入校正模型，比較校正效果可以看出此方法得出的標(biāo)定結(jié)果效果較好。
　　3雙目魚眼鏡頭的立體視覺(jué)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定。首先要對(duì)平行與垂直雙目魚眼鏡頭視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行了建模，研究了一套適用于魚眼鏡頭的數(shù)字參數(shù)化標(biāo)定方法，需要對(duì)兩種模型分別進(jìn)行內(nèi)參標(biāo)定，并且針對(duì)上