基于雙目立體視覺(jué)的物體深度信息提取系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)實(shí)世界場(chǎng)景的三維信息包括高度、寬度和深度。其中，深度信息或深度感知在許多計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用中起著關(guān)鍵的作用。雙目立體視覺(jué)技術(shù)屬于被動(dòng)測(cè)距的一種，雙目立體視覺(jué)技術(shù)是仿照人類(lèi)利用雙目線索感知深度信息的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維信息的感知。即運(yùn)用兩個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一景物從不同位置成像，進(jìn)而從視差中恢復(fù)深度信息。本文對(duì)基于雙目立體視覺(jué)的物體深度信息提取系統(tǒng)進(jìn)行研究，將為解決智能機(jī)器人抓取物體、視覺(jué)導(dǎo)航、目標(biāo)跟蹤等奠定基礎(chǔ)。 論文在對(duì)雙目視覺(jué)系統(tǒng)的研究意

2、義與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中攝像機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、立體匹配及深度信息提取四大部分進(jìn)行了論述。 1.攝像機(jī)標(biāo)定部分研究了攝像機(jī)成像模型和傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定方法，考慮到實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，本課題采用了標(biāo)定精度高、手動(dòng)操作干預(yù)少的半自動(dòng)棋盤(pán)平面標(biāo)定法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了精確的標(biāo)定。 2.圖像預(yù)處理部分分析了常用的圖像預(yù)處理算法，根據(jù)課題的實(shí)際環(huán)境選擇了符合課題的最優(yōu)算法，構(gòu)建了雙目視覺(jué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了基于VC

3、++編程語(yǔ)言的圖像平滑、圖像銳化、邊緣檢測(cè)等功能程序。 3.立體匹配部分針對(duì)傳統(tǒng)的固定窗口區(qū)域匹配算法匹配錯(cuò)誤率高，抗噪性低及匹配速度慢等缺點(diǎn)，提出了一種基于視差梯度的快速魯棒區(qū)域匹配算法。算法中提出的新的相似性測(cè)度函數(shù)提高了匹配的魯棒性，視差梯度約束的引入減小了匹配搜索區(qū)間提高了匹配速度，同時(shí)根據(jù)視差梯度的取值范圍判斷圖像中平滑區(qū)域和邊緣區(qū)域并分別采用大小窗口進(jìn)行匹配，提高了匹配的正確率。 4.深度信息提取部分首先介紹