基于立體視覺(jué)的三維重建技術(shù)研究.pdf

1、攝像機(jī)是一種非常有用的測(cè)量設(shè)備，它不僅能產(chǎn)生真實(shí)的場(chǎng)景圖像，同時(shí)能提供所拍攝場(chǎng)景的幾何特性等信息。三維重建就是利用圖像或其它信息和手段定量研究實(shí)物或場(chǎng)景的三維空間特征的技術(shù)。目前，三維重建是計(jì)算機(jī)視覺(jué)中最活躍的研究課題之一。該問(wèn)題的研究成果廣泛應(yīng)用于機(jī)器人導(dǎo)航、物體識(shí)別、建筑學(xué)、考古學(xué)、醫(yī)學(xué)和軍事等各領(lǐng)域。從理論上說(shuō)，通過(guò)攝像機(jī)獲取的圖像一般為二維的灰度圖像，它是三維物體的幾何特征、光照、物體材料表面性質(zhì)、攝像機(jī)參數(shù)和所拍攝圖像的環(huán)境等

2、許多因素的函數(shù)，由灰度反推以上各種參數(shù)是逆問(wèn)題，這些問(wèn)題往往都是非線(xiàn)性的。如何對(duì)受噪聲干擾的二維信息恢復(fù)出三維信息是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的一個(gè)研究難點(diǎn)。 立體匹配、攝像機(jī)標(biāo)定及三維重建是基于立體視覺(jué)三維重建的三個(gè)主要部分，本文重點(diǎn)對(duì)立體匹配進(jìn)行了研究。在立體匹配部分，首先提取子象素級(jí)角點(diǎn)作為特征點(diǎn)，有效的提高了定位精度，通過(guò)立體圖像對(duì)特征點(diǎn)之間的相關(guān)性得到候選匹配對(duì)。然而，由于圖像噪聲、特征點(diǎn)提取算法以及非匹配點(diǎn)的局部相似性和遮擋的影

3、響，相關(guān)匹配中必然存在較多的誤匹配。針對(duì)此問(wèn)題，本文采用具有強(qiáng)約束關(guān)系的極線(xiàn)幾何消除初始匹配對(duì)中的誤匹配，采用魯棒的最小中值法計(jì)算基礎(chǔ)矩陣，恢復(fù)極線(xiàn)幾何，剔除誤匹配，獲取新的匹配對(duì)。經(jīng)過(guò)以上各個(gè)階段的匹配，基本得到一個(gè)精度較高的匹配點(diǎn)集，該點(diǎn)集剔除了誤匹配和一些不確定的匹配點(diǎn)對(duì)，恢復(fù)的極線(xiàn)幾何相對(duì)也很精確，但同時(shí)得到的最終匹配點(diǎn)對(duì)也很少，所以可以利用求出的基礎(chǔ)矩陣從初始匹配集中提取一些新的、符合極線(xiàn)幾何約束的匹配點(diǎn)對(duì)，得到更多的匹配點(diǎn)對(duì)