实时双目计算机立体视觉关键技术研究

发布时间：2021-03-11 02:42

　　视觉是人类感知世界最重要的手段。长久以来,人们一直希望各种机器设备能够获得人类视觉系统感知环境的功能,从而实现自动化。计算机视觉是使用计算机从数字图像或视频中获得高层次理解的一门科学,与传统数字图像处理领域的不同之处在于,它希望从图像中提取三维结构,以实现对场景的全面理解。双目计算机立体视觉作为计算机视觉的重要分支,它是当前最接近人类视觉系统的三维信息获取方式。双目计算机立体视觉通过计算同一物体在不同位置获取的两幅图像中的视差,从而获得该物体的三维信息。双目计算机立体视觉具有低成本、应用场景广泛和高可靠性等优点,被广泛地应用在自动驾驶、家用智能机器人、工业自动化、自动监视等领域。而这些应用场景需要在极短的时间内获得物体精确的三维信息,对处理的实时性和精确性要求高,并且希望功耗和体积尽可能地减小;本文针对通用双目计算机立体视觉应用场景对实时性、精确性和小型化的需求,分别对双目计算机立体视觉算法优化、深度提取硬件加速、基于低分辨率采集设备的高分辨率图像重建等关键技术进行研究。本文的主要研究工作和创新点如下:（1）考虑到在边缘计算场景下,处理器需要在具有较强的处理能力的同时保持低功耗和低成本... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．４文章结构??１１??

?第２章双目立体视觉基本原理???假设摄像机光心为又待观察点为Ｐ，成像点为Ｐ’。Ｐ在世界坐标系坐标为??Ａ?、），那么ｐ在摄像机坐标系的坐标（ｘｃ?ｙｃ?ｚｃ）可以通过旋转矩阵和??平移向量求得，如式２－１所示：??ｑ?？?２－１??ＺＣ?１０?１Ｊ?ｚｗ??－１Ｊ?１??

ＦＡ为放缩因子，／为摄像机镜头焦距，ｆＴ为摄像机光轴的倾斜角度。??最终采集到的数字图像是在以像素为单位的像素坐标系Ｃ／－Ｆ上呈现的，像??素坐标系与图像坐标系关系如图２．２所示。图像坐标系原点ｑｐｏ?为摄像机??光轴与成像平面交点，即成像平面的对称中心也就是最终图像的中心。像素坐标??系原点为图像左上角，Ｕ轴和Ｋ轴与图像坐标系Ｙ轴和Ｆ轴平行。与图像坐??标系单位长度是距离度量单位不同，像素坐标系的单位长度为像素，设每个像素??在Ｘ，Ｆ方向的大小为办和办。??Ｏｐ??＾????ｖ／?”??Ｏｉｆｕｏ＾ｏ）???＾?Ｘ??ｆ??ｙ??图２．２像素坐标系与图像坐标系??最终像素坐标（ｕ?Ｖ）与Ｐ’在图像坐标系的坐标（Ｘ?ｙ）的关系如式２－４所示：??１５??

【参考文献】：
博士论文
[1]多源图像超分辨率重建研究[D]. 张敬.中国科学技术大学 2015



本文编号：3075721