基于雙目立體視覺的被動測距與三維定位.pdf

1、計算機視覺的主要任務(wù)之一就是對三維景物距離的感知，雙目立體視覺技術(shù)是通過使用攝像機模擬人類的雙眼來獲取景物的深度信息，具有速度快，非接觸式測量，簡單可靠的優(yōu)點，在民用和軍用方面都有著廣泛的運用，是計算機視覺領(lǐng)域中的一個熱門研究方向。
　　通常，一個完善的雙目立體視覺系統(tǒng)包括以下六個部分：圖像采集、攝像機標定、圖像預(yù)處理、特征提取、立體匹配和三維重建。本論文針對基于雙目立體視覺的三維測量的效率和精度存在矛盾這一問題，重點對攝像機標定

2、、特征點提取和匹配環(huán)節(jié)做了一些改進工作，使得雙目視覺系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度快速測量，具體工作如下：
　　首先，對基于雙目立體視覺的三維測量原理進行了闡述，并進行了誤差分析。其次，針對雙目攝像機標定，采用操作方法簡單的張正友標定法，選擇圓孔為標定參照物，對標定板圖像的圓孔目標進行檢測，再對圓孔邊緣進行橢圓擬合使得獲取的圓心的位置達到亞像素級的精度，從而大大提高攝像機標定精度，雙目攝像機標定實驗結(jié)果表明，左右兩個攝像機的標定精度較高。接著

3、，根據(jù)快速測量的需求，提出一種基于FAST和Harris的改進的角點檢測方法，實驗證明該角點檢測方法在快速檢測的同時能保證良好的檢測效果；而在特征點匹配方面，首先采用簡潔高效的BRIEF描述子進行雙向交叉匹配，然后再用對極幾何約束消除錯誤的匹配點對，從而大大降低誤匹配率。最后，依據(jù)攝像機標定的結(jié)果以及獲得的匹配點對的坐標，運用雙目立體視覺的測量原理就可以得到對應(yīng)空間點的三維坐標。測距實驗表明在一定距離范圍內(nèi)可獲得較高的測距精度。