基于深度相機(jī)與雙目視覺(jué)復(fù)合的三維成像技術(shù)研究.pdf

1、三維成像技術(shù)因其可以探測(cè)場(chǎng)景內(nèi)物體的形狀以及相對(duì)位置等信息，現(xiàn)已越來(lái)越廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的在線檢測(cè)、體感識(shí)別等領(lǐng)域。當(dāng)前，主動(dòng)式深度相機(jī)和被動(dòng)式雙目立體視覺(jué)技術(shù)是獲取場(chǎng)景三維圖像的兩種主要技術(shù)手段。本文在實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目組以往研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)深度相機(jī)與雙目立體視覺(jué)復(fù)合三維成像技術(shù)進(jìn)行研究，以期結(jié)合兩種技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)近距離處快速、高精度場(chǎng)景三維探測(cè)。
　　本文簡(jiǎn)略介紹了深度相機(jī)和雙目立體視覺(jué)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，列舉了現(xiàn)有的兩種技術(shù)的

2、結(jié)合方法。在詳細(xì)介紹、分析兩種技術(shù)的原理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者所在課題組現(xiàn)有的技術(shù)儲(chǔ)備，提出用一種可分時(shí)采集場(chǎng)景的灰度圖像和較低精度深度圖像（實(shí)測(cè)精度為±1Ocm，探測(cè)范圍內(nèi)雙目系統(tǒng)的最低測(cè)距精度設(shè)計(jì)為±1cm）的雙模相機(jī)，將兩種三維成像技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。該深度圖像與灰度圖像有相同的橫向空間分辨率，在雙目視圖匹配過(guò)程中，通過(guò)引入深度圖的信息，可以約束每一個(gè)待匹配點(diǎn)的視差搜索范圍。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法有效加速了雙目視圖匹配過(guò)程，減小

3、了匹配誤差，且可以使用深度相機(jī)的數(shù)據(jù)對(duì)雙目匹配的無(wú)效區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，保證系統(tǒng)探測(cè)范圍內(nèi)三維信息的完整性。
　　論文對(duì)課題研究過(guò)程中涉及攝像機(jī)及系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)雙目匹配算法進(jìn)行了研究。基于對(duì)雙目匹配算法中相似性約束準(zhǔn)則的理解，結(jié)合此文中兩種三維成像技術(shù)的特定復(fù)合方法，提出了基于雙目視圖間灰度的聯(lián)合概率分布的相似性測(cè)度函數(shù)。仿真分析結(jié)果表明，此測(cè)度函數(shù)具有同非參數(shù)測(cè)度函數(shù)相似的效果，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。