雙目視差測(cè)距中的立體匹配技術(shù)研究.pdf

1、人眼獲得周圍環(huán)境大致距離的主要原理是視差測(cè)距原理。隨著光電子器件、計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件工程的發(fā)展，以雙目視差原理為基礎(chǔ)的的立體視覺測(cè)量技術(shù)迅速發(fā)展，已在軍事對(duì)抗，工業(yè)生產(chǎn)，機(jī)器人視覺，工程勘探等方面得到廣泛應(yīng)用。
　　本課題的主要工作是研究基于雙目視差原理的相機(jī)測(cè)距技術(shù)，對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)圖像匹配做重點(diǎn)研究。構(gòu)建硬件和軟件系統(tǒng)，通過模仿人眼視覺的立體感知過程，用兩相機(jī)從兩個(gè)視點(diǎn)對(duì)目標(biāo)物體成像，經(jīng)過圖像處理獲取視差，進(jìn)而從中提取出目標(biāo)物體

2、的深度信息。
　　課題完成了一個(gè)完整的視差測(cè)距過程，分別經(jīng)過了圖像獲取、攝像機(jī)標(biāo)定、圖像校正、立體匹配和三維信息提取五大部分。其中攝像機(jī)標(biāo)定是立體視差測(cè)距系統(tǒng)的基礎(chǔ)，標(biāo)定參數(shù)的準(zhǔn)確與否對(duì)測(cè)量精度以及之后的立體圖像配準(zhǔn)、深度信息提取都有著重要影響。相機(jī)標(biāo)定本文選取了Matlab標(biāo)定工具箱方法和OpenCV中的攝像機(jī)標(biāo)定方法，從實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性方面比較了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用了更快速準(zhǔn)確的OpenCV攝像機(jī)標(biāo)定法。圖像匹配是獲取視差的關(guān)鍵技術(shù)，

3、對(duì)視差測(cè)距的約束也主要體現(xiàn)在所采用的配準(zhǔn)策略上。圖像匹配技術(shù)選取了基于全局的Graph Cut圖切割匹配法和基于區(qū)域的Block Matching塊匹配法做重點(diǎn)研究，并且對(duì)它們的標(biāo)定準(zhǔn)確性和匹配效果做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　根據(jù)理論分析和實(shí)驗(yàn)要求，本課題還構(gòu)建了一個(gè)雙相機(jī)測(cè)距系統(tǒng)，完成了距離30米以內(nèi)物體的測(cè)距，且保證精度在2％以下。之后文章分析并確定了距離500米以上，精度誤差在5%以下的測(cè)距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并對(duì)系統(tǒng)的距離分辨率和系統(tǒng)測(cè)