基于全向圖與編碼結(jié)構(gòu)光的深度信息提取方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、深度信息提取是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的重要研究內(nèi)容。隨著全向成像技術(shù)的快速發(fā)展，基于折反射全向圖像的深度信息提取已逐漸成為新的研究熱點(diǎn)，此技術(shù)可廣泛應(yīng)用于大范圍場景三維重建、機(jī)器人導(dǎo)航、目標(biāo)檢測與跟蹤等多種場合。本文在利用折反射全向圖視場大的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，將其與編碼結(jié)構(gòu)光結(jié)合，形成了主動(dòng)視覺測量系統(tǒng)，解決了被動(dòng)視覺中的匹配難題。
　　本文設(shè)計(jì)的全景成像系統(tǒng)由相機(jī)、雙曲面鏡、投影儀及三軸平移升降臺(tái)四部分組成，主要研究系統(tǒng)標(biāo)定、結(jié)構(gòu)光編解碼及

2、深度信息計(jì)算等內(nèi)容。在標(biāo)定方面主要研究全景相機(jī)標(biāo)定和投影儀標(biāo)定。其中全景相機(jī)標(biāo)定采用了對(duì)相機(jī)參數(shù)用泰勒級(jí)數(shù)描述的方法，在對(duì)反射鏡沒有先驗(yàn)知識(shí)的情況下可以精確地獲得全景相機(jī)標(biāo)定結(jié)果。投影儀是非成像設(shè)備，與相機(jī)不同，它很難準(zhǔn)確獲得目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)與其在投影圖像上相應(yīng)位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文在深入研究了前人提出的投影儀標(biāo)定相關(guān)算法后，利用全景相機(jī)的標(biāo)定結(jié)果，提出基于雙參考面的投影儀標(biāo)定新方法，把對(duì)投影儀參數(shù)計(jì)算的過程轉(zhuǎn)換為求解投影儀射出的空間射線

3、方程的過程。
　　在結(jié)構(gòu)光編解碼方面，本文受棋盤格啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一種四方向的沙漏狀結(jié)構(gòu)光基元圖案，此圖案具有特征點(diǎn)易于提取、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。本文還對(duì)編碼結(jié)構(gòu)光的偽隨機(jī)陣列的生成做了深入的研究。
　　在深度計(jì)算方面，本文利用全景相機(jī)和投影儀的標(biāo)定結(jié)果，通過射線求交的方法獲取空間三維點(diǎn)的深度信息。
　　獲取周圍場景的深度信息后，本文對(duì)場景中四個(gè)方向的目標(biāo)物體進(jìn)行了三維重建。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文方法在獲得較大的檢測視