雙目視覺(jué)深度信息提取及其關(guān)鍵算法研究.pdf

1、基于雙目立體視覺(jué)的深度信息提取是通過(guò)雙目攝像機(jī)拍攝圖像，并利用二維圖像對(duì)計(jì)算深度信息進(jìn)而恢復(fù)三維模型或測(cè)得空間物體到相機(jī)的距離。雙目立體視覺(jué)有設(shè)備簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，精度高且速度快，無(wú)需接觸物體即可計(jì)算距離和深度信息等優(yōu)點(diǎn)，其在無(wú)人機(jī)電力線巡檢以及工業(yè)建筑機(jī)器人中都有重要的應(yīng)用。本文介紹了相機(jī)標(biāo)定，圖像預(yù)處理，圖像校正，圖像匹配，深度提取以及三維重建恢復(fù)，針對(duì)常用算法進(jìn)行比較分析，并提出了符合實(shí)際應(yīng)用的幾點(diǎn)改進(jìn)方法。主要內(nèi)容如下：
　

2、　1、本文描述了相機(jī)的成像模型、坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系、相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，重點(diǎn)研究了張正友的棋盤(pán)格標(biāo)定法，并在Harris角點(diǎn)檢測(cè)的基礎(chǔ)上提出了一種新的準(zhǔn)確定標(biāo)棋盤(pán)格角點(diǎn)坐標(biāo)的方法，該方法剔除棋盤(pán)格以外的不關(guān)心的角點(diǎn)和消除棋盤(pán)格內(nèi)重復(fù)疊加或不“理想”角點(diǎn)，同時(shí)精確計(jì)算得到角點(diǎn)坐標(biāo)，提高標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確率。
　　2、針對(duì)無(wú)法得到相機(jī)內(nèi)外參數(shù)情況下的立體圖像校正，本文研究了Hartley校正算法，該方法需要計(jì)算求解對(duì)極幾何的數(shù)學(xué)表達(dá)式即基礎(chǔ)

3、矩陣，而基礎(chǔ)矩陣的精確求解關(guān)鍵在于匹配點(diǎn)對(duì)的精確配對(duì)，因此改進(jìn)了基礎(chǔ)矩陣的精確求解方法，利用基于Harris-SIFT結(jié)合的特征點(diǎn)提取并匹配，該特征點(diǎn)能夠降低算法的運(yùn)算時(shí)間和錯(cuò)誤匹配率，直觀的表征出圖像的結(jié)構(gòu)特征信息。最終從算法時(shí)間、誤匹配率等方面對(duì)比 Harris-SIFT特征點(diǎn)提取以及SIFT特征點(diǎn)提取的結(jié)果，結(jié)果表明Harris-SIFT特征點(diǎn)能夠提高匹配準(zhǔn)確率，從而提高基礎(chǔ)矩陣的計(jì)算準(zhǔn)確性，最終提高校正算法的效率。
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4、、本文改進(jìn)得出了一種多角度計(jì)算深度信息圖，旋轉(zhuǎn)平移重疊信息圖從而增強(qiáng)深度信息的方法，介紹了立體匹配所需的約束準(zhǔn)則、匹配基元、匹配策略。重點(diǎn)研究了GC，BM，SGBM三種立體匹配算法，從對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖像對(duì)的匹配結(jié)果的誤匹配率以及計(jì)算時(shí)間對(duì)比三種方法，同時(shí)介紹了深度信息提取的最小二乘精確求解方法，最后本文采用彩色點(diǎn)云恢復(fù)得到彩色三維模型。
　　4、本文設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)雙目立體視覺(jué)深度信息提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，設(shè)備廉價(jià)，能夠快速獲得圖像