基于ARM的雙目立體圖像采集與重建算法的研究.pdf

1、將平面顯示轉(zhuǎn)為三維可視化不僅帶給人真實(shí)的感官享受，還將使工業(yè)設(shè)計(jì)和三維世界的測(cè)量及建模更科學(xué)更準(zhǔn)確，因此研究立體視覺技術(shù)，具有重要的價(jià)值和意義。本文對(duì)雙目立體成像和還原過程中的四個(gè)主要環(huán)節(jié)-雙目立體圖像采集、攝像機(jī)標(biāo)定、立體圖像匹配、圖像重建，做了比較系統(tǒng)的研究。由于是針對(duì)多媒體手持終端上的立體視覺應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)，本課題選用了雙攝像頭加ARM平臺(tái)的圖像采集方案，配置了兩個(gè)USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)計(jì)了圖像采集應(yīng)用程序。并另外設(shè)計(jì)了使用單個(gè)

2、攝像機(jī)的單個(gè)鏡頭來采集立體圖像的方法，旨在減少攝像機(jī)標(biāo)定的工作量，簡化立體攝像設(shè)備，降低成本。在攝像機(jī)標(biāo)定方面，對(duì)四種坐標(biāo)系間的變換關(guān)系，傳統(tǒng)標(biāo)定法、自標(biāo)定法和主動(dòng)視覺標(biāo)定法進(jìn)行了分析，使用傳統(tǒng)標(biāo)定法中的張正友標(biāo)定法標(biāo)定了雙攝像頭的內(nèi)參數(shù)。在雙目立體圖像匹配方面，對(duì)當(dāng)前立體圖像匹配領(lǐng)域存在的主要問題進(jìn)行了研究，分析了主流的區(qū)域匹配法、特征匹配法和相位匹配法各自實(shí)現(xiàn)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)區(qū)域匹配法中的Census變換匹配法進(jìn)行了研究，并對(duì)

3、其進(jìn)行了改進(jìn)，融入了梯度特征檢測(cè)，使其在保持區(qū)域匹配法稠密性的同時(shí)，又兼具特征匹配法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，另外還改善了區(qū)域匹配法的實(shí)時(shí)性能。在三維重建工作中，根據(jù)基于平行雙目線性攝像機(jī)模型的重建算法，對(duì)改進(jìn)的Census變換匹配法得到的匹配點(diǎn)進(jìn)行了三維圖像重建。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用PC機(jī)和MATLAB，重建圖像的主體輪廓與實(shí)物吻合，并具有一定的深度。
　　 本文的實(shí)驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期的效果，驗(yàn)證了所采用的雙目立體圖像采集、攝像機(jī)標(biāo)定、立體圖像匹配