基于機器人雙目立體視覺的三維重建.pdf

1、我國是一個煤炭能源利用較高的國家，同時又是一個礦難多發(fā)的國家，而在救援中由于搜救人員不清楚井下的具體情況，有可能還會造成二次礦難。在煤礦井下救援中，如果能使用煤礦井下探測機器人準(zhǔn)確了解事故現(xiàn)場信息，將為救援工作人員提供寶貴的參考信息。在機器人關(guān)鍵技術(shù)中，由于雙目立體視覺能夠迅速的檢測出障礙以及確定物體空間位置，并且具有測量快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點，因而雙目立體視覺已經(jīng)成為對煤礦井下探測移動機器人關(guān)鍵技術(shù)研究的最重要方向之一。本文主要是對機器人立

2、體視覺中的三維重建方法進(jìn)行研究，并通過Matlab編程設(shè)計實現(xiàn)。
　　 立體視覺攝像機的精確標(biāo)定是雙目視覺研究的關(guān)鍵，本文對攝像機標(biāo)定的原理進(jìn)行了細(xì)致的分析，論述了多種常用的攝像機標(biāo)定法，最終選擇采用傳統(tǒng)的攝像機標(biāo)定法，通過其安裝的索尼云臺攝像機與自制的舵機云臺攝像機同時分別拍攝不同角度的標(biāo)定板圖像16張，利用Matlab相機標(biāo)定工具箱對TUT-CDMR井下探測機器人的雙攝像機進(jìn)行分別標(biāo)定，得到的標(biāo)定結(jié)果誤差較小，可以作為最終三

3、維重建的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 基礎(chǔ)矩陣估計在雙目立體視覺的三維重建中有著極其重要的作用，主要是為了消除立體匹配中的錯誤匹配，從而為三維重建提供較為精確的匹配點數(shù)據(jù)。首先對基礎(chǔ)矩陣是的性質(zhì)做了簡單介紹，然后對基礎(chǔ)矩陣估計方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對一些估計方法進(jìn)行了實驗，采用點到極線的距離、標(biāo)準(zhǔn)差和時間作為評價指標(biāo)，認(rèn)為MAPSAC魯棒法較其他方法更為準(zhǔn)確，得出的結(jié)果更為令人滿意，因而在三維重建中將采用該法進(jìn)行基礎(chǔ)矩陣的估計。