雙目視覺(jué)的確定方法

信息計(jì)算科學(xué)論文編號(hào):XXLW054 論文字?jǐn)?shù):12503,頁(yè)數(shù):29

目  錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
第一章 前言  1
1.1  研究動(dòng)機(jī)與目的 1
1.2  研究背景 1
    1.2.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài) 1
    1.2.1 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài) 2
    1.2.3 雙目視覺(jué)的發(fā)展方向 2
1.3  論文內(nèi)容概述 3
第二章 雙目視覺(jué)系統(tǒng)的概念及原理  4
2.1   雙目視覺(jué)概念 4
2.2   雙目視覺(jué)原理 4
2.3  雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5
  2.3.1圖像獲取 6
  2.3.2攝像機(jī)標(biāo)定 6
  2.3.3特征提取 7
  2.3.4立體匹配 7
     2.3.5三維信息恢復(fù) 7
 2.4 本章小結(jié) 8
第三章 照相機(jī)定位中特征點(diǎn)的確定 9
 3.1  建立數(shù)學(xué)模型和算法確定靶標(biāo)上圓的圓心在該相機(jī)像平面的像坐標(biāo) 9
     3.1.1 三個(gè)坐標(biāo) 9
     3.1.2線性情況下的針孔成像模型 11
     3.1.3考慮畸變的非線性模型 12
 3.2  根據(jù)靶標(biāo)和像提取特征點(diǎn)求坐標(biāo) 13
     3.2.1輸入標(biāo)定圖像 13
     3.2.2圖像二值化 14
     3.2.3 圖像邊緣檢測(cè)處理的Matlab 實(shí)現(xiàn) 14
     3.2.4 目標(biāo)篩選化立體匹配 14
     3.2.5 特征提取 14
 照相機(jī)定位中的系統(tǒng)標(biāo)定 17
第五章 雙目視覺(jué)確定方法的改進(jìn) 20
      5.1 模型精度和穩(wěn)定性的檢驗(yàn) 20
      5.2特征點(diǎn)自動(dòng)立體匹配 20
      5.3目標(biāo)跟蹤 20
      5.4采用高質(zhì)量的攝像機(jī)和標(biāo)定設(shè)備 20
參考文獻(xiàn) 21
致謝 22
附錄 23

摘     要
 
  雙目視覺(jué)是從兩個(gè)角度觀察同一個(gè)景物，以獲取在不同視角下的感知圖像，通過(guò)成像幾何原理計(jì)算圖像像素之間的位置偏差(視差)來(lái)獲取景物的三維信息。
  本文采用的是數(shù)碼相機(jī)定位方法。數(shù)碼相機(jī)定位是指用數(shù)碼相機(jī)攝制物體的相片確定物體表面某些特征點(diǎn)的位置。對(duì)物體上一個(gè)特征點(diǎn)，用兩部固定于不同位置的相機(jī)攝得物體的像，分別獲得該點(diǎn)在兩部相機(jī)像平面上的坐標(biāo)。只要知道兩部相機(jī)精確的相對(duì)位置，就可用幾何的方法得到該特征點(diǎn)在固定一部相機(jī)的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，即確定了特征點(diǎn)的位置。于是對(duì)雙目定位，精確地確定兩部相機(jī)的相對(duì)位置就是關(guān)鍵，這一過(guò)程稱為系統(tǒng)標(biāo)定。標(biāo)定的一種做法是：在一塊平板上畫(huà)若干個(gè)點(diǎn)，同時(shí)用這兩部相機(jī)照相，分別得到這些點(diǎn)在它們像平面上的像點(diǎn)，利用這兩組像點(diǎn)的幾何關(guān)系就可以得到這兩部相機(jī)的相對(duì)位置。
   本文的主要內(nèi)容是對(duì)雙目立體視覺(jué)基本原理、基本模型做出詳細(xì)描述，給出系統(tǒng)的框架；建立數(shù)學(xué)模型提取特征點(diǎn)；用Tsai算法精確的確定兩部相機(jī)的相對(duì)位置。從而完成雙目視覺(jué)的確定方法。

關(guān)鍵詞：  雙目視覺(jué)  數(shù)碼相機(jī)定位 特征點(diǎn)提取 Tsai算法 系統(tǒng)標(biāo)定

Abstract
  Stereo Vision is used to locate spatial point,which is an important research field of Computer Vision.Binocular Stereo Vision is the famous one in Stereo Vision,due to its characteristic of simulating the manner of man’s eyes processing information,which has great applicability.
  In this paper, we take the method of  Digital Camera Positioning. Digital Camera Positioning can determine the location of some feature points by the digital camera photo . A point of the object which is caught by two fixed cameras in different position create two image in each camera's Phase plane.As soon as we precisely get the relative position of the two cameras, we can get the location of the feature points by geometric method .Thus , determining the relative position of two cameras accurately is the key to the process of Determination of binocular vision,which is named System calibration. The approach of System calibration is: Print a number of points in a flat-panel,then use two cameras get the pictures respectively at the same time ,.As we get these points in the images, we can get the relative positions of two cameras by using the geometric relationship between these points .
 The main contents of this paper are list as follows: Make a detailed description of binocular vision; Make a detailed description of the basic model and then given the framework of the system; Get the feature point by the establishment of mathematical model ; Use Tsai algorithm to determine precise relative position of two cameras. At lase complete the theory of the determination of binocular vision.
 Keywords：Binocular vision;Digital Camera Positioning;Feature Point Extraction;Tsai algorithm;System calibration