基于雙目視覺的特征目標(biāo)三維信息構(gòu)建.pdf

1、雙目視覺技術(shù)可以從含有視差的兩幅平面圖像中恢復(fù)出任意空間點(diǎn)的三維信息,具有捕獲的信息量大、適用范圍廣、可非接觸性測(cè)量等特點(diǎn)。通過研究雙目視覺技術(shù)及準(zhǔn)確的恢復(fù)空間特征目標(biāo)的三維信息,可以幫助實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航、工業(yè)平臺(tái)定位、航空航天對(duì)接等任務(wù),具有極高應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。本文以雙目視覺技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)空間特征目標(biāo)的三維信息構(gòu)建進(jìn)行了研究。
　　攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)是雙目視覺技術(shù)得以繼續(xù)研究的基礎(chǔ),通過研究傳統(tǒng)的標(biāo)定方法提出一種基于十字同心圓的攝

2、像機(jī)標(biāo)定方法,該方法基于曲線擬合可以獲得較為精準(zhǔn)的參考點(diǎn)及較準(zhǔn)確的攝像機(jī)模型。利用攝像機(jī)標(biāo)定的參數(shù)對(duì)圖像對(duì)進(jìn)行畸變校正及使用旋轉(zhuǎn)極線校正法對(duì)極線進(jìn)行校準(zhǔn)。
　　為了提高特征目標(biāo)三維信息恢復(fù)的準(zhǔn)確度,需要對(duì)雙目攝像機(jī)采集的圖像對(duì)中帶有的噪聲與亮度差異進(jìn)行消除。利用三階段的圖像預(yù)處理方法濾除圖像的噪聲、平衡圖像對(duì)的亮度差異及增強(qiáng)圖像中被弱化的細(xì)節(jié)。通過研究圖像的檢測(cè)的技術(shù),識(shí)別與提取圖像對(duì)中特征目標(biāo)及角點(diǎn)信息進(jìn)而為后續(xù)的空間目標(biāo)的三維

3、信息恢復(fù)做準(zhǔn)備。
　　立體匹配技術(shù)是雙目視覺的核心技術(shù),通過匹配立體圖像對(duì)的對(duì)應(yīng)信息可以構(gòu)建圖像對(duì)特征目標(biāo)的視差信息。基于傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法提出一種基于特征點(diǎn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法,該算法以檢測(cè)的角點(diǎn)為匹配的控制點(diǎn)優(yōu)化動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的尋優(yōu)軌跡以提高算法的執(zhí)行效率。基于立體匹配對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差信息,研究三維點(diǎn)坐標(biāo)恢復(fù)技術(shù)以獲取任意空間對(duì)應(yīng)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
　　在研究雙目視覺理論的基礎(chǔ)上,基于靜態(tài)特征目標(biāo)與動(dòng)態(tài)特征目標(biāo)對(duì)視覺算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通