雙目視差測距中的立體匹配技術研究.pdf

1、人眼獲得周圍環(huán)境大致距離的主要原理是視差測距原理。隨著光電子器件、計算機技術和軟件工程的發(fā)展，以雙目視差原理為基礎的的立體視覺測量技術迅速發(fā)展，已在軍事對抗，工業(yè)生產，機器人視覺，工程勘探等方面得到廣泛應用。
　　本課題的主要工作是研究基于雙目視差原理的相機測距技術，對其中的關鍵技術圖像匹配做重點研究。構建硬件和軟件系統(tǒng)，通過模仿人眼視覺的立體感知過程，用兩相機從兩個視點對目標物體成像，經過圖像處理獲取視差，進而從中提取出目標物體

2、的深度信息。
　　課題完成了一個完整的視差測距過程，分別經過了圖像獲取、攝像機標定、圖像校正、立體匹配和三維信息提取五大部分。其中攝像機標定是立體視差測距系統(tǒng)的基礎，標定參數(shù)的準確與否對測量精度以及之后的立體圖像配準、深度信息提取都有著重要影響。相機標定本文選取了Matlab標定工具箱方法和OpenCV中的攝像機標定方法，從實時性，準確性方面比較了實驗結果，選用了更快速準確的OpenCV攝像機標定法。圖像匹配是獲取視差的關鍵技術，

3、對視差測距的約束也主要體現(xiàn)在所采用的配準策略上。圖像匹配技術選取了基于全局的Graph Cut圖切割匹配法和基于區(qū)域的Block Matching塊匹配法做重點研究，并且對它們的標定準確性和匹配效果做了實驗驗證。
　　根據(jù)理論分析和實驗要求，本課題還構建了一個雙相機測距系統(tǒng)，完成了距離30米以內物體的測距，且保證精度在2％以下。之后文章分析并確定了距離500米以上，精度誤差在5%以下的測距系統(tǒng)結構參數(shù)，并對系統(tǒng)的距離分辨率和系統(tǒng)測