基于雙目立體視覺的匹配算法研究.pdf

1、立體視覺技術(shù)是計算機視覺領(lǐng)域的熱點研究之一，在虛擬現(xiàn)實、機器視覺、多媒體教學、數(shù)字娛樂、產(chǎn)品外觀設(shè)計、雕刻與建筑等領(lǐng)域都有著廣泛的應用需求。但由于其獲取信息龐雜、提取特征困難、特征描述不準確等因素導致圖像匹配不準確，從而影響立體視覺在實際中的應用。因此，研究魯棒的立體視覺匹配算法，重建三維場景將具有重要的理論意義和實際意義。
　　本文通過閱讀國內(nèi)外大量文獻，了解了雙目立體視覺的研究現(xiàn)狀，并在Marr視覺理論的基本框架下，研究雙目立

2、體視覺系統(tǒng)標定、圖像校正、立體匹配、三維重建等內(nèi)容。具體內(nèi)容如下：首先，針對攝像機的針孔模型，研究了傳統(tǒng)的三維標定、自標定、張正友的平面標定法，采用靈活、簡單、穩(wěn)定的張氏標定方法實現(xiàn)了本系統(tǒng)的攝像機標定，并通過三角法標定兩個攝像機之間相對位置關(guān)系；其次，利用標定所獲得的相機矩陣校正圖像，并對校正后的圖像進行灰度轉(zhuǎn)換、低通濾波、圖像增強等一系列預處理，得到噪聲少、對比度強的優(yōu)質(zhì)圖像。在此基礎(chǔ)上，利用Harris角點檢測和Canny邊緣提取

3、方法獲得有用的圖像信息，將所獲角點和邊緣上的點都作為圖像的待匹配點；然后，通過分析基本矩陣的8點算法和7點算法，選擇有效的方法求取本系統(tǒng)的基本矩陣，再根據(jù)立體匹配的特點以及極幾何基本知識進行圖像匹配，匹配方法采用歸一化互相關(guān)函數(shù)實來現(xiàn)。為了得到高精度的匹配結(jié)果，利用基本矩陣與匹配對應點的關(guān)系以及雙向匹配原則的約束條件，對初始匹配結(jié)果進行優(yōu)化，最終得到全局最優(yōu)解。
　　最后，利用前面所獲圖像匹配對應點、基本矩陣、攝像機內(nèi)參數(shù)矩陣進行