基于雙目視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu).pdf

1、利用相機(jī)運(yùn)動(dòng)拍攝多幅不同視角下的圖像來(lái)恢復(fù)物體的結(jié)構(gòu)是基于圖像的三維重建的研究熱點(diǎn)。它的發(fā)展需要多個(gè)學(xué)科做支撐，包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別、圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。伴隨著其基礎(chǔ)理論的不斷發(fā)展，其在生活中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)輔助診斷、機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航等。
　　針對(duì)多視角圖像的目標(biāo)結(jié)構(gòu)恢復(fù)，本文以運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法(Structure From Motion，SFM)為基礎(chǔ)，引入了雙目視覺(jué)，對(duì)基于多幅圖像的點(diǎn)云重建（

2、即目標(biāo)結(jié)構(gòu)恢復(fù)）展開(kāi)了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)介紹了雙目相機(jī)標(biāo)定中的單個(gè)相機(jī)標(biāo)定、雙目標(biāo)定和立體校正并實(shí)現(xiàn)了雙目相機(jī)的標(biāo)定，然后對(duì)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法的算法流程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　(2)研究了基于雙目圖像序列的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法。根據(jù)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法中的二視圖點(diǎn)云生成理論和基于對(duì)極限制的多視角點(diǎn)云融合理論，分別重構(gòu)出左右圖像序列對(duì)應(yīng)的三維點(diǎn)云。然后，基于運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法中的融合部分重建點(diǎn)云和雙目圖像對(duì)的像素行對(duì)準(zhǔn)特

3、性，將左右點(diǎn)云融合成一個(gè)點(diǎn)云，即目標(biāo)的最終結(jié)構(gòu)。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本章算法的可行性。
　　(3)提出了基于雙目視覺(jué)的增量運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法。首先，基于雙目視覺(jué)的視差計(jì)算理論獲得每個(gè)視角下雙目圖像的三維點(diǎn)云；然后，基于運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)的融合部分重建點(diǎn)云理論，提取相鄰視角三維點(diǎn)云的公共匹配點(diǎn)云，估計(jì)出新視角的雙目相機(jī)姿態(tài)，并通過(guò)估計(jì)的雙目相機(jī)姿態(tài)實(shí)現(xiàn)了雙目點(diǎn)云的增量融合；最后，根據(jù)雙目相機(jī)之間的固定位置關(guān)系，采用改進(jìn)的雙目光束法平差算法優(yōu)化