基于雙目立體視覺的平面擬合技術研究.pdf

1、計算機視覺是一門涉及多領域、多學科的研究課題，而雙目立體視覺作為計算機視覺技術的一個很重要的研究分支，直接去模擬人類的雙眼結構，具有眾多優(yōu)良特性，比如尺寸小、功耗小、成本低以及效率高等。因此該技術成為了目前機器視覺中的研究熱點。本文研究的主要內(nèi)容是利用攝像機拍攝空間場景下同一個物體的兩幅不同圖片，對拍攝得來的兩幅圖上的二維信息進行處理，恢復該物體的三維幾何信息，也就是得到三維點云（點云是指在同一個空間坐標系下表示目標物體空間分布特征和表

2、面特性的大量點集合）平面，然后分別利用傳統(tǒng)最小二乘算法和本文提出的RANSAC算法進行平面擬合，將三維點云平面轉(zhuǎn)化為空間平面方程。這一過程在實際的三維建模中具有重要意義。
　　 本文以雙目立體視覺系統(tǒng)對實際場景物體進行平面擬合作為背景，針對雙目立體視覺系統(tǒng)中獲取圖像、標定攝像機、圖像特征點匹配及優(yōu)化和平面擬合等問題進行了重點研究，開展了以下研究工作:
　　 1.利用攝像機獲取實際場景下物體的左圖和右圖，通過SIFT特征匹

3、配算法，得到二維匹配點。由于這些匹配點中會存在大量的錯誤匹配點，因此使用三種匹配優(yōu)化算法對其進行優(yōu)化處理，對比各自實驗結果，最終選取具有魯棒性的改進后的結合牛頓迭代法的RANSAC算法作為匹配優(yōu)化處理的解決方法。
　　 2.利用三維點重建算法進行實驗，將匹配優(yōu)化后得到的二維點坐標轉(zhuǎn)化為三維點坐標，即得到三維點云平面。接著分別使用最小二乘法和改進后的結合特征值法的RANSAC算法進行平面擬合實驗，實驗包括仿真實驗和實際場景下的實驗