雙目視覺(jué)立體匹配算法研究_圖文

1、東北大學(xué)碩士學(xué)位論文雙目視覺(jué)立體匹配算法研究姓名:唐麟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):模式識(shí)別與智能系統(tǒng)指導(dǎo)教師:徐心和20060201 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章攝像機(jī)標(biāo)定卅吒屯cot臼0土vnsin口”001雕;i莩卜d?？?cot0“o0旦vnsin口”lOX?I 互1(2.52:2.4歸一化的投影關(guān)系由于第四章提到的本質(zhì)矩陣中會(huì)提到所謂的歸一化投影關(guān)系,這里先介紹一下。當(dāng)口=90。時(shí),式(2.5可以寫(xiě)成zcK÷o。dXo÷v0dVO O 1f qol0口,Vol 01雕;|XtKz=1齔.em a,=丟,=丟我們將式(2.7定義的坐標(biāo)(,只,11稱(chēng)為歸一化的圖像坐標(biāo):r。a

2、,o“。-1“州:?”由式(2.6和(2.7可以得到由式(2.8得到H1000互忖一?。0jxcI Zc1(2.6(2.7(2.8x。2等',:蘭z。J見(jiàn),使用州?；駱?biāo),年¨、圳I設(shè)綴像機(jī)焦距等r 1。在一些文獻(xiàn)的攤導(dǎo)-h似以匕乏O 0O O O1OlOl O OOO l 0r ,O,OO 東北大學(xué)碩士芋位論文第三章雙目視覺(jué)個(gè)窗口顯示的是通過(guò)圖像處理,識(shí)劇出小球,并找到球心,將球心標(biāo)出的圖像;程序界面的右部是塒攝像機(jī)的控制和攝像機(jī)內(nèi)參和外參的設(shè)置;程序界面的最下面是處理得到球在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,單位是毫米。圖3t3中的最大誤差是ll毫米。因?yàn)樵囼?yàn)是在較為復(fù)雜的環(huán)境中做的

3、,面對(duì)眾多的擾因素,圖像處理的效果會(huì)有影響,檢測(cè)到的圖像中小球的球心就會(huì)有影響,因此有時(shí)候可能會(huì)達(dá)到20毫米的誤差(相對(duì)F1米的實(shí)際距離。影響這個(gè)雙日視覺(jué)系統(tǒng)精度的因素是對(duì)用于雙目視覺(jué)的攝像機(jī)的標(biāo)定精度和目標(biāo)點(diǎn)在圖像中的坐標(biāo)的位置檢測(cè)精度。 圖3.3雙H視覺(jué)在VC和Pc平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的演示程序Fig.3.3The demo ofbinocular vision system developed by VC Oil PC3.8小結(jié)本章中用一個(gè)簡(jiǎn)單的基于小車(chē)的雙目視覺(jué)系統(tǒng)為例講述了雙目視覺(jué)的基本理論和需要注意的問(wèn)題。本章巾的笑鍵技術(shù)是視頻流捕捉、圖像處理、用雙目視覺(jué)算法實(shí)現(xiàn)空間點(diǎn)的定位等理論。本章通過(guò)

4、以個(gè)為紅色小球定位的莽f小車(chē)的般目視覺(jué)系統(tǒng)為例子,對(duì)艤目視覺(jué)中所涉及的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,包括攝像機(jī)標(biāo)定、視頻流捕捉、圖像處理、雙目視覺(jué)實(shí)現(xiàn)窄問(wèn)的定位和坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第四章立體視覺(jué)中雙攝像機(jī)幾何關(guān)系第四章立體視覺(jué)中雙攝像機(jī)幾何關(guān)系4.1引言本章的研究?jī)?nèi)容是立體視覺(jué)中雙攝像機(jī)的幾何關(guān)系,本章的工作是為第六章的未標(biāo)定圖像的立體匹配做理論基礎(chǔ)。4.2對(duì)極幾何(Epipolar Geometry同一世界坐標(biāo)系下的同一物體的圖像問(wèn)存在一種幾何上的對(duì)極約束關(guān)系。對(duì)極幾何就是研究?jī)煞鶊D像之間存在的幾何關(guān)系。它和場(chǎng)景結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),只依賴(lài)于攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。在立體視覺(jué)中,可以利用

5、圖像點(diǎn)的匹配來(lái)恢復(fù)這種關(guān)系。反過(guò)柬,可以利用這種關(guān)系來(lái)約束匹配,使得對(duì)應(yīng)點(diǎn)的搜索范圍由二維平面降低到對(duì)應(yīng)一維對(duì)極線,使得匹配的魯棒性、精度都得到很大的提高?？紤]空間上一點(diǎn)P,其在光心為O的攝像機(jī)上成像點(diǎn)為P,在光-13為的攝像機(jī)上成像點(diǎn)為P。P,P,P,O和01這5個(gè)點(diǎn)在由兩條相交光線OP和0P定義的平面上,這個(gè)平面稱(chēng)為對(duì)極平面(epipolarplane。特別的,點(diǎn)P位于直線,上,而直線,。是對(duì)極平面和第二個(gè)攝像機(jī)的視平面兀1的交線。直線,。是與點(diǎn)p相關(guān)聯(lián)的對(duì)極線(epipolar line,它經(jīng)過(guò)點(diǎn)e。e。是連接兩個(gè)光學(xué)中心O和O的基線(baseline和平面玎的交點(diǎn)。同樣,點(diǎn)P位于與點(diǎn)P關(guān)聯(lián)的對(duì)極線,上,且浚對(duì)極線經(jīng)過(guò)基線與平面n的交點(diǎn)e。 幽41對(duì)檄兒何:空間上一點(diǎn)尸.兩個(gè)攝像機(jī)的光心0和D,點(diǎn)P的兩個(gè)像點(diǎn)p和p付rI叫、F面I.F19.41Epipolar geometry:17he point尸,the optical centers O and Oof