雙目立體視覺重建與測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺已經(jīng)越來越多的應(yīng)用到機(jī)器人導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測、空間定位以及三維重建等方面，極大地改變著人們的生活，特別是其中的雙目立體視覺技術(shù)不僅能得到物體精確的空間坐標(biāo)，還能恢復(fù)出三維信息，在重建與測量領(lǐng)域有著極其重要的研究價(jià)值。本文首先對雙目立體視覺重建與測量的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，然后在此基礎(chǔ)上對影響重建效果與測量精度的相關(guān)算法進(jìn)行改進(jìn)，最后研發(fā)了原型系統(tǒng)。主要成果如下:
　　(1)改進(jìn)了左右一致性校正算法進(jìn)

2、行。首先以左視差圖為參考圖像，使用左右一致性校正得到左右視差圖中的不一致區(qū)域，對這些區(qū)域進(jìn)行分類處理，獲得修正的左視差圖像;然后以右視差圖為參考圖像，做相同的處理獲得修正的右視差圖像;最后對以上步驟獲得的修正視差圖仍做同樣處理得到最終的視差圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的左右一致性校驗(yàn)算法相比原算法具有更精確的視差結(jié)果。
　　(2)提出了一種基于大窗口的自適應(yīng)匹配方法。針對局部匹配難以獲得精確的支持區(qū)域以及在遮擋區(qū)域、紋理單一區(qū)域易引起誤

3、匹配的問題，利用窗口內(nèi)圖像的邊緣信息，提出了一種改進(jìn)的立體匹配算法，能夠自適應(yīng)選擇支持區(qū)域，自適應(yīng)選擇匹配代價(jià)，自適應(yīng)處理錯(cuò)誤點(diǎn)。通過middlebury網(wǎng)站評價(jià)結(jié)果顯示此方法能夠取得理想的效果，并且在遮擋區(qū)域和紋理單一區(qū)域具有較好的精度。
　　(3)開發(fā)了一個(gè)雙目視覺重建與測量系統(tǒng)。在特征點(diǎn)提取與匹配、攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配、三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)獲取和顯示等理論研究成果和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一套基于雙目視覺的重建與測量原型系統(tǒng);分析討論了