基于立體視覺的三維重構技術研究.pdf

1、立體視覺技術是計算機視覺領域中一個非?；钴S的研究熱點,它結合了圖像處理、計算機視覺、計算圖形學以及生物生理學等諸多領域的理論和方法。它通過對多張圖像的分析處理來獲取物體的三維幾何信息,盡可能逼真地實現(xiàn)模仿人類的雙目視覺的功能。立體視覺是指從兩個不同的角度去觀察場景中的同一個物體,來獲取不同視角下的二維圖像,再運用成像幾何原理來計算圖像像素之間存在的位置偏差(視差),從而獲取物體的三維信息。
　　 如今,三維重構技術已經(jīng)廣泛應用于

2、工業(yè)檢測、三維測量、虛擬現(xiàn)實以及化學、地質(zhì)學和物理學等領域,可見,該課題的研究能夠解決許多實質(zhì)性的問題。因此,對它進行更深入的研究,將會有非常重要的意義。
　　 立體視覺技術的實現(xiàn)由圖像獲取、圖像預處理、攝像機標定、立體匹配和三維重構幾個步驟完成。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)首先通過攝像機獲取不同的視點下的兩張圖像,然后將彩色圖像灰度化,對圖像進行灰度變換、中值濾波和邊緣檢測等處理,并有效的去除圖像噪聲,增強圖

3、像的邊緣和細節(jié)。
　　 (2)攝像機標定采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡,通過自適應調(diào)整學習率的動量算法進行訓練,避免了標準BP算法陷入局部極值的缺點,得到攝像機的內(nèi)外部參數(shù),并且它不需要好的初始條件,沒有非常復雜的計算過程,通過訓練可以滿足旋轉矩陣的正交性。它的優(yōu)越性通過對添加噪聲的合成數(shù)據(jù)的仿真得到驗證,具有較強的實用性、魯棒性和較高的標定精度。
　　 (3)立體匹配是立體視覺中最重要也是最難的一個步驟,首先通過sobel算子提取左