基于單目視覺的剛體空間位姿估計(jì)研究.pdf

1、隨著信息科學(xué)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在許多行業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。自20世紀(jì)90年代以來,基于計(jì)算機(jī)視覺的三維信息獲取技術(shù)已成為當(dāng)今該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。論文主要研究單目視覺下剛體的空間位姿估計(jì)方法,試圖從一系列的二維圖像中恢復(fù)剛體的空間位姿變換,從而為各種應(yīng)用環(huán)境提供有效的建模方法。在分析了目前國(guó)內(nèi)外已有的研究成果基礎(chǔ)上,進(jìn)行了多方面的深入研究和實(shí)驗(yàn)取得了一些有意義的成果。
　　剛體的空間位姿估計(jì)問題可描述為:在一個(gè)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中,使用攝像

2、機(jī)在兩個(gè)不同時(shí)刻對(duì)剛體進(jìn)行拍攝,得到剛體運(yùn)動(dòng)的序列圖像;以這兩個(gè)不同時(shí)刻的二維序列圖像作為輸入,通過分析、計(jì)算,求出剛體從時(shí)刻一到時(shí)刻二所經(jīng)過的旋轉(zhuǎn)變換和平移變換,即剛體在這兩個(gè)時(shí)刻之間的剛體的空間位姿變換。
　　本論文針對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定、本質(zhì)矩陣估計(jì)、剛體的空間位姿估計(jì)等問題,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.介紹了剛體運(yùn)動(dòng)模型,綜述了計(jì)算機(jī)視覺和剛體三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)問題的研究現(xiàn)狀,分析了三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)問題現(xiàn)有解決方法。
　　2.在

3、分析現(xiàn)有攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種內(nèi)參逐步分解的攝像機(jī)標(biāo)定算法,合理地分解了攝像機(jī)參數(shù),將攝像機(jī)內(nèi)參逐步標(biāo)定,從而簡(jiǎn)化了算法,提高了運(yùn)算效率。實(shí)驗(yàn)取得滿意效果。
　　3.研究了兩幅圖像之間的極線幾何約束及其數(shù)學(xué)表達(dá)式本質(zhì)矩陣的線性求解方法和非線性求解方法。并針對(duì)匹配過程中存在的圖像噪聲和誤匹配問題,采用最小平方中值法估計(jì)本質(zhì)矩陣,消除了圖像噪聲和誤匹配的影響,提高了本質(zhì)矩陣的估計(jì)精度。
　　4.給出了由本質(zhì)矩陣求取剛