基于雙目立體視覺的平面擬合技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺是一門涉及多領(lǐng)域、多學(xué)科的研究課題，而雙目立體視覺作為計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的一個很重要的研究分支，直接去模擬人類的雙眼結(jié)構(gòu)，具有眾多優(yōu)良特性，比如尺寸小、功耗小、成本低以及效率高等。因此該技術(shù)成為了目前機(jī)器視覺中的研究熱點(diǎn)。本文研究的主要內(nèi)容是利用攝像機(jī)拍攝空間場景下同一個物體的兩幅不同圖片，對拍攝得來的兩幅圖上的二維信息進(jìn)行處理，恢復(fù)該物體的三維幾何信息，也就是得到三維點(diǎn)云（點(diǎn)云是指在同一個空間坐標(biāo)系下表示目標(biāo)物體空間分布特征和表

2、面特性的大量點(diǎn)集合）平面，然后分別利用傳統(tǒng)最小二乘算法和本文提出的RANSAC算法進(jìn)行平面擬合，將三維點(diǎn)云平面轉(zhuǎn)化為空間平面方程。這一過程在實(shí)際的三維建模中具有重要意義。
　　 本文以雙目立體視覺系統(tǒng)對實(shí)際場景物體進(jìn)行平面擬合作為背景，針對雙目立體視覺系統(tǒng)中獲取圖像、標(biāo)定攝像機(jī)、圖像特征點(diǎn)匹配及優(yōu)化和平面擬合等問題進(jìn)行了重點(diǎn)研究，開展了以下研究工作:
　　 1.利用攝像機(jī)獲取實(shí)際場景下物體的左圖和右圖，通過SIFT特征匹

3、配算法，得到二維匹配點(diǎn)。由于這些匹配點(diǎn)中會存在大量的錯誤匹配點(diǎn)，因此使用三種匹配優(yōu)化算法對其進(jìn)行優(yōu)化處理，對比各自實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終選取具有魯棒性的改進(jìn)后的結(jié)合牛頓迭代法的RANSAC算法作為匹配優(yōu)化處理的解決方法。
　　 2.利用三維點(diǎn)重建算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將匹配優(yōu)化后得到的二維點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)坐標(biāo)，即得到三維點(diǎn)云平面。接著分別使用最小二乘法和改進(jìn)后的結(jié)合特征值法的RANSAC算法進(jìn)行平面擬合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)包括仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際場景下的實(shí)驗(yàn)