主動(dòng)式結(jié)構(gòu)光的立體視覺方法研究.pdf

1、對空間目標(biāo)物體進(jìn)行三維形貌重建是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要研究內(nèi)容。傳統(tǒng)的三維重建方法，如被動(dòng)視覺的經(jīng)典方法雙目視覺存在著匹配精度低，紋理單一的區(qū)域匹配難的問題;主動(dòng)視覺的代表方法結(jié)構(gòu)光法又存在著效率和重建分辨率之間的制約關(guān)系。因此，實(shí)現(xiàn)高精度，穩(wěn)健，高效的三維重建是計(jì)算機(jī)視覺的研究重點(diǎn)。
　　本文針對雙目立體視覺三維重建時(shí)存在的匹配精度低，在紋理單一的區(qū)域匹配困難，受外界環(huán)境影響大的問題，引入結(jié)構(gòu)光，設(shè)計(jì)了主動(dòng)式結(jié)構(gòu)光的立體視覺系統(tǒng)，

2、主動(dòng)的控制環(huán)境對目標(biāo)物體的影響，克服被動(dòng)式方法中存在的不確定性因素，提高了匹配精度，并且具有較好的穩(wěn)健性和實(shí)時(shí)性。本文的研究內(nèi)容如下:
　　1.分析選取彩色豎直條紋結(jié)構(gòu)光和彩色偽隨機(jī)結(jié)構(gòu)光，闡述了結(jié)構(gòu)光光模板的設(shè)計(jì)原理、特點(diǎn)、優(yōu)勢，以及選取這種光模板的原因。
　　2.在主動(dòng)式結(jié)構(gòu)光的立體視覺系統(tǒng)中，采用彩色豎直條紋光模板，提出了彩色豎直條紋結(jié)構(gòu)光立體匹配方法。根據(jù)三通道灰度波形變化的特性，引入2-范數(shù)的概念，比較左、右圖像特

3、征點(diǎn)附近一定寬度大小的向量歸一化后的波形，在極線方向上搜索選定寬度大小的向量，根據(jù)波形相似度匹配特征點(diǎn)。
　　3.本文引入彩色偽隨機(jī)陣列光模板，提出了彩色偽隨機(jī)陣列光模板主動(dòng)式立體匹配方法。利用偽隨機(jī)陣列的隨機(jī)性和窗口唯一性，根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格與其四鄰域網(wǎng)格顏色間的邏輯關(guān)系，編碼唯一確定特征點(diǎn)在圖像中位置。這種方法利用編碼結(jié)構(gòu)光的特性，編碼實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)碼字的唯一性，僅需一次拍攝就可以快速精確地完成匹配。
　　最后，本文對主動(dòng)式結(jié)構(gòu)光