基于單目視覺的剛體空間位姿估計研究.pdf

1、隨著信息科學(xué)的發(fā)展,計算機視覺技術(shù)在許多行業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。自20世紀90年代以來,基于計算機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。論文主要研究單目視覺下剛體的空間位姿估計方法,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。在分析了目前國內(nèi)外已有的研究成果基礎(chǔ)上,進行了多方面的深入研究和實驗取得了一些有意義的成果。
　　剛體的空間位姿估計問題可描述為:在一個動態(tài)場景中,使用攝像

2、機在兩個不同時刻對剛體進行拍攝,得到剛體運動的序列圖像;以這兩個不同時刻的二維序列圖像作為輸入,通過分析、計算,求出剛體從時刻一到時刻二所經(jīng)過的旋轉(zhuǎn)變換和平移變換,即剛體在這兩個時刻之間的剛體的空間位姿變換。
　　本論文針對攝像機標定、本質(zhì)矩陣估計、剛體的空間位姿估計等問題,主要研究內(nèi)容如下:
　　1.介紹了剛體運動模型,綜述了計算機視覺和剛體三維運動估計問題的研究現(xiàn)狀,分析了三維運動估計問題現(xiàn)有解決方法。
　　2.在

3、分析現(xiàn)有攝像機標定技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種內(nèi)參逐步分解的攝像機標定算法,合理地分解了攝像機參數(shù),將攝像機內(nèi)參逐步標定,從而簡化了算法,提高了運算效率。實驗取得滿意效果。
　　3.研究了兩幅圖像之間的極線幾何約束及其數(shù)學(xué)表達式本質(zhì)矩陣的線性求解方法和非線性求解方法。并針對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)矩陣的估計精度。
　　4.給出了由本質(zhì)矩陣求取剛