機(jī)器視覺中自動(dòng)對(duì)焦與重建關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，其關(guān)鍵技術(shù)也得到越來越多的研究。其中，由于成本低廉，真實(shí)感強(qiáng)，自動(dòng)化程度高而有著廣泛應(yīng)用前景的基于圖像的三維重建方法已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)?；趫D像的三維重建技術(shù)是從二維圖像恢復(fù)三維空間可見表面的幾何結(jié)構(gòu)，也是機(jī)器視覺的重要研究?jī)?nèi)容和最終研究目標(biāo)。基于圖像的三維重建實(shí)際上是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的逆問題，其關(guān)鍵的技術(shù)步驟主要有：自動(dòng)對(duì)焦、攝像機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理與特征提取、圖像特征匹配、三維信息恢復(fù)和深度內(nèi)插。本文對(duì)

2、基于圖像的三維重建技術(shù)進(jìn)行了深入地研究學(xué)習(xí)，著重探討了三維重建過程中的幾個(gè)關(guān)鍵性問題。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 論文首先是對(duì)圖像獲取的關(guān)鍵技術(shù)一自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)進(jìn)行了研究，分析了影響獲取高質(zhì)量圖像的因素。針對(duì)現(xiàn)有聚焦評(píng)價(jià)方法普遍存在聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)適應(yīng)性較低、評(píng)價(jià)窗口的選擇盲目簡(jiǎn)單、通用性差等缺點(diǎn)，提出了基于小波變換和自適應(yīng)遺傳算法(Adaptive Genetic Algorithm，AGA)的聚焦評(píng)價(jià)方法。首先對(duì)評(píng)價(jià)圖像進(jìn)行db7小

3、波變換，然后利用AGA在小波二維系數(shù)上自動(dòng)尋找最優(yōu)評(píng)價(jià)區(qū)域，最后利用M2WT算子加權(quán)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　 其次研究了攝像機(jī)的標(biāo)定技術(shù)，攝像機(jī)的標(biāo)定過程實(shí)際是確定攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)的過程，內(nèi)部參數(shù)即攝像機(jī)的內(nèi)部幾何以及光學(xué)特性；外部參數(shù)即攝像機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)于世界坐標(biāo)系的三維位置和方向。探討了攝像機(jī)標(biāo)定的基礎(chǔ)理論知識(shí)和常用標(biāo)定模型，在攝像機(jī)模型中全面考慮了鏡頭的徑向畸變和切向畸變，并在OpenCV(Open Compu