基于双目立体视觉三维重建方法的研究

发布时间：2020-07-24 00:26

【摘要】：视觉系统是人体系统中最重要的感官系统,人类所能够从外界获得信息主要来自视觉。同时,视觉技术是当今计算机及机器人领域研究的一大热点。同比于人类,机器人获得外部信息也主要依靠视觉。该论文主要针对双目立体视觉的几个关键技术进行了探讨和研究。双目立体视觉是从两个不同的角度对同一物体进行观察,从而获得同一物体不同角度的感知图像,然后再通过成像几何原理计算景物图像像素之间的视差,从而获得目标景物的三维信息。本文研究的基于双目立体视觉三维重建,主要分为图像获取系统、摄像机标定、特征值的提取与立体匹配,以及三维重建几个重要组成部分。摄像机的标定是整个环节的前提,本文选取了一种介乎于传统标定方法和自标定方法之间的方法—张正友的基于平面标定模板的摄像机标定方法,通过实验验证以及计算机计算来得到摄像机的内参数。立体匹配是在两个图像中寻找同一目标点的成像位置,它主要包含三个主要步骤,即匹配特征的选取、匹配原则准则的确定、匹配算法的实现。基于特征的立体匹配方法中,主要探讨了SIFT特征点的提取及匹配,并以此获得各个匹配点在数字图像中的图像坐标,之后,根据立体视觉的基本原理、三维坐标计算方法,计算出了图像的三维坐标,通过对比特征点的距离信息和激光传感器测距而获得误差,综合分析了产生误差的原因,最后根据测量结果生成了3D环境的深度图,利用了MATLAB、OpenCV进行了实验算法编程。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41

【引证文献】