基于雙目立體視覺的場(chǎng)景重建與繪制.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺近些年來的發(fā)展速度非?？?，并且逐漸成為計(jì)算機(jī)學(xué)科中的熱門研究方向之一。雙目立體視覺是計(jì)算機(jī)視覺的重要分支，它的原理是通過左右兩臺(tái)相機(jī)從不同觀察點(diǎn)獲取同一場(chǎng)景的圖像，利用三角測(cè)量原理以及立體匹配的視差圖，恢復(fù)場(chǎng)景中各個(gè)目標(biāo)物體的三維坐標(biāo)并加以繪制重建。
　　本文以繪制場(chǎng)景為目標(biāo)，對(duì)雙目立體視覺技術(shù)中的攝像機(jī)標(biāo)定、圖像校正、立體匹配和三維重建的方法進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)。
　　本文主要的工作如下：
　　1.針對(duì)Open

2、CV中的立體標(biāo)定原理，提出了立體標(biāo)定方法。由于本文的重建方法是基于三角測(cè)量的，所以在本文對(duì)三角測(cè)量的原理進(jìn)行了細(xì)致分析，并討論了雙目立體視覺的數(shù)學(xué)模型。考慮到實(shí)際因素，本文采用了OpenCV中的立體標(biāo)定方法，選擇高配置的兩個(gè)攝像機(jī)組裝了一套前端平行的雙目立體視覺裝置，并制作了棋盤標(biāo)定板，對(duì)兩個(gè)相機(jī)的內(nèi)外參進(jìn)行了標(biāo)定。本文采用VS2010下的OpenCV編程，對(duì)立體標(biāo)定方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，從而獲得了后續(xù)重建所需的重投影矩陣和校正過的左右圖像。

3、
　　2.結(jié)合全局匹配和局部匹配，提出了一種基于圖割的快速立體匹配方法。在雙目立體視覺中，最復(fù)雜的部分是立體匹配，本文參考局部匹配的思想，優(yōu)化圖割求解的網(wǎng)絡(luò)圖的節(jié)點(diǎn)，在使用圖割算法的同時(shí)能有效縮短算法運(yùn)行時(shí)間，從而大大提高算法效率。與此同時(shí)，本文考慮到了遮擋因素，對(duì)能量函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，增加了一個(gè)懲罰項(xiàng)，對(duì)被遮擋的像素施加一個(gè)懲罰權(quán)值。本文使用VC編程對(duì)提出的立體匹配算法進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，本文的立體匹配算法相比其他的全局匹配