基于計算機立體視覺的雙目立體成像研究.pdf

1、雙目立體成像(Binocular Stereo Imaging)是指根據(jù)雙目立體視覺(Binocular Stereo Vision)的基本原理，獲取、產生和傳輸一個場景(Scene)，并將這個場景展現(xiàn)成具有立體感的景象?；谟嬎銠C立體視覺(Computer Stereo Vision)的雙目立體成像不僅是虛擬現(xiàn)實、機器視覺的關鍵技術，而且在多媒體教學、虛擬植物可視化立體展現(xiàn)、數(shù)字娛樂、產品外觀設計、雕刻與建筑等領域都有著廣泛的應用。

2、 本文研究的目的，就是通過對基于計算機立體視覺的雙目立體成像的原理、技術和方法進行研究，為它的應用提供理論和技術支撐。 論文首先對基于計算機立體視覺的雙目立體成像相關技術及理論進行了研究，然后在此基礎上給出了一個基于監(jiān)視器的雙目立體成像模型，詳細討論了這個模型所具有的成像性質。最后針對該模型結合實驗給出了三種立體圖像對(Stereo Pair)獲取的方法：基于侯原理的立體圖像對的生成方法、已建三維模型的情況下立體圖像對的生

3、成方法和基于單目視頻圖像序列的立體圖像對的生成方法。 論文的主要研究成果包括： 在成像模型方面，提出了一個基于監(jiān)視器的雙目立體成像模型，詳細研究了這個模型所具有的成像性質，給出了立體圖像對坐標的計算公式、視差性質、像點立體成像規(guī)律以及直線段立體成像規(guī)律，并設計實驗進行了驗證。 針對遮擋問題，提出了利用空間關系的定性表示與推理來表示物體之間的位置關系以及讓計算機理解這種位置關系的方法。在空間關系的定性表示方面，給出

4、了SR表示模型(SR Representation Model)，提出了距離關系的定性表示模型和方向關系的定性表示模型。在空間關系的定性推理方面，定義了基于 SR 表示模型的組合運算，給出了相應組合運算表(Composition Operation Table)；構造了定性三角推理所需要的QTR組合運算表、距離定性減法表和角度定性減法表。與定量的方法相比，采用定性的方法大大降低了時間復雜度和空間復雜度。 論文提出了基于侯原理的立

5、體圖像對的生成方法，給出了評價立體效果的定量指標(交叉熵和均方根誤差)，以及產生符合舒適 Panum 融合區(qū)要求的隨機數(shù)算法ProduceKmn；構造了平移像素法、均勻分布、三角分布、分段均勻分布、擬合灰度值分布、正態(tài)分布等六種滿足融像條件的分布，結合實驗詳細討論了各種分布對立體效果的影響；研究了圖像子塊個數(shù)對立體效果的影響。 論文提出了已建三維模型的情況下立體圖像對的生成的方法，詳細研究了影響立體效果的目標攝像機與三維模型的位