基于ORB算法的雙目視覺測量研究.pdf

1、雙目視覺測量是模擬人類視覺的一門仿生學。人類利用雙目觀察外部世界，獲得物體的位置，顏色，形狀等信息，而雙目視覺就是模仿了這一過程。雙目視覺通過左右兩臺攝像機采集圖像。測量系統(tǒng)通過提取兩幅圖像的有效信息，完成對應點的匹配，根據(jù)空間幾何關系，獲取目標的位置。本課題基于此原理，完成目標的相對位置測量。
　　本課題首先查閱了相關文獻，研究了雙目視覺測量的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向。根據(jù)已有的雙目視覺測量方面的文獻和書籍，詳細研究了雙目視覺測量的原

2、理。雙目視覺測量首先需要根據(jù)雙目攝像機的空間幾何關系，建立攝像機模型。在建立模型之后，需要對攝像機的內(nèi)外參數(shù)進行標定。本課題采用基于張正友標定法的MATLAB標定工具箱對測量系統(tǒng)使用的攝像機進行標定。接下來研究了雙目視覺中的極線幾何約束與立體校正。
　　完成建模、標定等基礎工作后，本課題詳細研究了特征提取。在特征提取階段，本課題采用了ORB算法。ORB算法由于其良好的實時性，因此得到了廣泛的應用。本課題在ORB算法的基礎上，加入了

3、高斯尺度空間的構造，使得算法能夠在尺度變換情況下，依然能夠準確快速的檢測到特征點。
　　在特征提取完成以后，本文研究了雙目視覺測量的立體匹配。對匹配方法和立體匹配常用的約束條件進行了介紹。通過對原始ORB算法的研究，改進了其匹配搜索策略，采用BBF搜索策略對其進行匹配搜索。通過PROSAC算法對匹配結果進行優(yōu)化，提高了匹配的準確性。
　　最后，完成了基于VC++和OpenCV的雙目視覺測量平臺的搭建，融合了本文所研究的算法，