基于立體視覺(jué)的不規(guī)則物體的三維重建.pdf

1、立體視覺(jué)的主要任務(wù)是采用雙目或者多目技術(shù)模擬人眼觀察和理解客觀世界.由于立體視覺(jué)中輸入的圖像一般為二維圖像,受各因素的影響如物體幾何特征、光照、表面材料的特性以及攝像機(jī)參數(shù)等許多因素的影響,僅由灰度反推以上各種參數(shù)是逆過(guò)程,而且這些問(wèn)題大都是非線性問(wèn)題,問(wèn)題的解不具有唯一性,再加上噪聲和離散化引起的誤差直接影響重建結(jié)果,所以立體視覺(jué)本身存在一定病態(tài)性,如何得到魯棒性的結(jié)果是立體視覺(jué)研究的難點(diǎn).論文研究了攝像機(jī)的標(biāo)定、圖像預(yù)處理、立體匹配

2、和三維重建,其中圖像預(yù)處理研究了圖像灰度化、圖像平滑、圖像邊緣檢測(cè)和圖像分割.研究的重點(diǎn)是圖像的分割和立體匹配,主要進(jìn)行了以下方面的研究:(1)關(guān)于圖像分割:在現(xiàn)行常用的基于二維灰度直方圖閾值分割算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn).一般情況下,經(jīng)過(guò)平滑處理后的圖像上某點(diǎn)像素閾值與該像素鄰域閾值比較接近,因此可以將研究的重點(diǎn)放在二維灰度直方圖的對(duì)角線附近的區(qū)域,這樣不僅大大減少了運(yùn)算量,而且有效地去除了像素值與其鄰域值相差較大的點(diǎn),也就是噪聲點(diǎn)的影響.

3、因此,與傳統(tǒng)基于閾值的分割算法相比,這種改進(jìn)算法的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在分割的速度和精度上.(2)關(guān)于立體匹配:綜合激光掃描技術(shù)與立體視覺(jué)技術(shù),把二者的優(yōu)點(diǎn)綜合起來(lái),提出了一種基于激光掃描輔助雙目立體視覺(jué)的圖像匹配方法.現(xiàn)行的匹配算法只能在某一特定場(chǎng)合,輔助特定的約束條件來(lái)使用,缺乏通用性,而且誤差具有較大的不可控性.本文把激光掃描技術(shù)與立體視覺(jué)技術(shù)結(jié)合起來(lái)利用激光良好的方向性和立體視覺(jué)快速、全面的數(shù)據(jù)獲取能力,以及結(jié)合立體視覺(jué)技術(shù)的極線約束使立體