基于立體視覺的三維重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、立體視覺技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中一個非?；钴S的研究熱點(diǎn),它結(jié)合了圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算圖形學(xué)以及生物生理學(xué)等諸多領(lǐng)域的理論和方法。它通過對多張圖像的分析處理來獲取物體的三維幾何信息,盡可能逼真地實(shí)現(xiàn)模仿人類的雙目視覺的功能。立體視覺是指從兩個不同的角度去觀察場景中的同一個物體,來獲取不同視角下的二維圖像,再運(yùn)用成像幾何原理來計(jì)算圖像像素之間存在的位置偏差(視差),從而獲取物體的三維信息。
　　 如今,三維重構(gòu)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于

2、工業(yè)檢測、三維測量、虛擬現(xiàn)實(shí)以及化學(xué)、地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域,可見,該課題的研究能夠解決許多實(shí)質(zhì)性的問題。因此,對它進(jìn)行更深入的研究,將會有非常重要的意義。
　　 立體視覺技術(shù)的實(shí)現(xiàn)由圖像獲取、圖像預(yù)處理、攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配和三維重構(gòu)幾個步驟完成。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)首先通過攝像機(jī)獲取不同的視點(diǎn)下的兩張圖像,然后將彩色圖像灰度化,對圖像進(jìn)行灰度變換、中值濾波和邊緣檢測等處理,并有效的去除圖像噪聲,增強(qiáng)圖

3、像的邊緣和細(xì)節(jié)。
　　 (2)攝像機(jī)標(biāo)定采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過自適應(yīng)調(diào)整學(xué)習(xí)率的動量算法進(jìn)行訓(xùn)練,避免了標(biāo)準(zhǔn)BP算法陷入局部極值的缺點(diǎn),得到攝像機(jī)的內(nèi)外部參數(shù),并且它不需要好的初始條件,沒有非常復(fù)雜的計(jì)算過程,通過訓(xùn)練可以滿足旋轉(zhuǎn)矩陣的正交性。它的優(yōu)越性通過對添加噪聲的合成數(shù)據(jù)的仿真得到驗(yàn)證,具有較強(qiáng)的實(shí)用性、魯棒性和較高的標(biāo)定精度。
　　 (3)立體匹配是立體視覺中最重要也是最難的一個步驟,首先通過sobel算子提取左