37基于双目立体视觉的三维定位技术研究

发布时间：2016-10-27 14:15

本文关键词：计算机及三维导航技术辅助外科手术的应用进展，由笔耕文化传播整理发布。

华中科技大学硕士学位论文；实现了由图像到三维信息的计算任务，并做了相关实验；6.2展望；双目立体视觉是不断创新和发展的技术，在虚拟现实、；(1)特征点自动立体匹配；(2)目标跟踪；(3)采用高质量的摄像机和标定设备；由于时间仓促和作者水平有限，本文中存在错误在所难；华中科技大学硕士学位论文；致谢；转瞬间，两年的研究生生活即将结束，在这短短的两年；首先，我要特

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实现了由图像到三维信息的计算任务，并做了相关实验来测量估计系统的精度。从实验结果可以看出，在现有的实验条件下，本系统的精度是比较高的。

6.2 展望

双目立体视觉是不断创新和发展的技术，在虚拟现实、工业检测、机器人导航、手术导航等方面有着广泛的应用前景，如何提高其定位精度一直是研究者的工作重点。虽然实现了双目立体视觉系统的各项关键技术并且在现有的实验条件下达到了比较好的精度，但是，还是存在一些有待进一步改进的问题，以后的工作重点将着重在以下几个方面。

(1)特征点自动立体匹配。图像对之间的特征点的匹配是立体视觉领域的一个瓶颈问题，匹配问题解决的好坏直接关系到最后重建和计算的结果。本文的特征点匹配算法并不完善，仅仅只根据极线约束并不能完全消除误匹配的情况，还需要加入其他的约束条件如：顺序一致性约束、唯一性约束等；另外，如果结合区域相关的匹配方法进行第二次筛选候选角点，应该能比较好地解决误匹配的问题。在下一步的研究工作中，可以继续探索立体匹配的各种方法，以期能够好地完成图像对之间的特征点匹配问题。

(2)目标跟踪。由于时间仓促，并没有将跟踪这块工作加入到双目立体视觉系统中来。目标跟踪这块对于手术导航来说也是很重要的，它可以实时地反应手术器械所在的空间位置，有力地辅助医生进行手术路径规划。一般采用光流法对目标进行跟踪，用卡尔曼方法对目标位置进行预测和估计。在下一步的研究工作中，我们将加入目标跟踪这一模块，对目标进行实时跟踪定位。

(3)采用高质量的摄像机和标定设备。系统采用的是低分辨率的摄像机，畸变也比较大，标定板采用打印机打印的模板贴于一个硬纸壳表面，存在标定和定位精度不是很高在所难免。在下一步工作中，可以采用高质量的摄像机和精确加工的标定板来重复进行做实验，并进一步分析误差的原因。

由于时间仓促和作者水平有限，本文中存在错误在所难免，敬请各位老师和同学批评指正。

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致谢

转瞬间，两年的研究生生活即将结束，在这短短的两年时间里，我不仅学到了很多专业上的知识，更学到了很多做研究和做人的方法。

首先，我要特别感谢我的导师宋恩民教授，感谢您带领我进入了一个广阔的研究领域，感谢您为我们提供了宽松的学习科研环境。您严谨的治学态度，宽广渊博的知识，敏锐的思维，积极进取的态度和平易近人的风范对我产生了深刻地影响，令我在学术研究和做人方面都受益匪浅。在今后的学习工作中，我将时刻谨记您的教诲。

感谢李国宽副教授，李老师给我的研究工作提出了很多富有指导性和建设性的意见和建议，李老师开阔的胸襟、务实的工作作风，是我终身学习的楷模。感谢实验室的许向阳老师、金人超老师、马光志老师，他们在平时的学习与研究中，一直给予我鼓励与帮助。

感谢始终爱我、支持我的父母，感谢他们一直以来对我的关怀和激励；感谢我亲爱的哥哥，是他在我遇到困难的时候给我出谋划策，不断地支持我前进；感谢我的男友，是他不断地鼓励我迎难而上，陪我渡过低谷期。

感谢实验室的同学徐恩平、李明、熊蔡明、柳建武、鲁莎、构玉荣、罗煜、黄东山、刘金辉、杨聃、姜英仙，感谢他们平时对我的帮助。

最后，向所有曾经给予我帮助的人致以深深的敬礼！

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