基于雙目立體視覺擬人機器人定位關鍵技術的研究.pdf

1、計算機視覺作為一個多學科交叉的領域，在理論研究和實際應用方面都取得了飛速的發(fā)展，尤其是近年來，圖像科學的發(fā)展和計算機信號處理能力的增強，為計算機視覺的研究和應用提供了良好的條件。基于計算機視覺技術的機器人應用也越來越廣泛，作為機器人重要的外部環(huán)境信息來源，計算機視覺系統(tǒng)在目標定位方面發(fā)揮著巨大作用。雙目立體視覺作為計算機視覺中的一個重要分支,一直是計算機視覺研究的重點和熱點之一。本文應用雙目立體視覺技術確定人臉上某點的空間位置，為人臉的

2、跟蹤提供必要的目標信息。 本文所提出的三維重建系統(tǒng)主要包括攝像機標定，立體匹配，三維坐標計算三個部分。 在攝像機標定部分，通過對常用的攝像機模型及其標定方法的分析，提出了采用最小二乘法實現(xiàn)雙攝像機標定的方法。在標定過程中，只求解投影矩陣即可重建空間點，避免了求解攝像機內外參數(shù)，使計算復雜度降低。在立體匹配部分，結合人臉的特征采用了基于形心的匹配算法，該算法簡單，易實現(xiàn)，節(jié)約了時間，實踐證明對于初步定位該算法是可行的。然而

3、，由實驗可知其匹配結果誤差較大，針對此問題，本文又采用了基于標準點約束的區(qū)域匹配，多種匹配算法相結合，由粗到精對目標實施定位。得到標定和匹配結果后，利用立體視覺測量原理就能計算出目標的三維信息。立體視覺系統(tǒng)中，一般需要通過標定，測量雙攝像機之間的相對位置，本文采用的三維重建方法避免了這一煩瑣的計算，這種方法可以在任意的雙攝像機配置下重建空間任意點。實驗結果表明，該算法測量原理簡單，計算量小，能夠實現(xiàn)目標的空間定位。 本文針對三維