三維重構(gòu)如今已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)、勘測(cè)測(cè)量、虛擬現(xiàn)實(shí)、視覺(jué)導(dǎo)航、教育輔導(dǎo)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,精度更高、實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的三維重構(gòu)技術(shù)一直是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。三維重構(gòu)系統(tǒng)通常由圖像采集、攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配以及三維重構(gòu)等四大模塊組成,重構(gòu)的效果通常由立體匹配的匹配集合來(lái)決定。立體匹配主要是根據(jù)得到的圖像特征信息來(lái)進(jìn)行匹配,圖像特征的多樣性和復(fù)雜性使得匹配集合很難達(dá)到理想的精度。為了提高匹配的精度,論文提出了一種基于區(qū)域的特征立體匹配算法來(lái)提高匹配集合中的正確率,并豐富匹配集合中的細(xì)節(jié)信息和結(jié)構(gòu)信息。首先定義大、小兩個(gè)窗口,遍歷圖像并對(duì)圖像進(jìn)行截取;使用SURF算法來(lái)得到窗口圖像內(nèi)的匹配集合;并利用一種改進(jìn)的RANSAC算法對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾;計(jì)算當(dāng)前匹配集合中的誤差并以此作為該窗口下的匹配代價(jià);在鄰域內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)窗口,選取匹配代價(jià)最低的目標(biāo)窗口內(nèi)的匹配集合作為該窗口下的匹配結(jié)果。基于Linux操作系統(tǒng)和OpenCV、PCL庫(kù),使用基于區(qū)域的特征立體匹配算法,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了三維重構(gòu)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明,本文立體匹配算法得到的匹配集合重構(gòu)后的景物結(jié)構(gòu)更加完整,細(xì)節(jié)也很清晰;改進(jìn)的RANSAC算法... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

攝像機(jī)成像模型

圖 2.2 理想情況下的立體成像模型 就是本征矩陣，用于描述兩攝像機(jī)坐標(biāo)系上同名點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)2，由矩陣 S 決定。F 就是基礎(chǔ)矩陣，用于描述兩攝像機(jī)圖像的集合關(guān)系，秩由 E 決定只有 2。像素點(diǎn)是位于極線上的左、右極線的方程為 = , = 。配算法分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要流程如圖 2.3 所示。其中，圖像采集的方式不勝枚和目的來(lái)選取，攝像機(jī)標(biāo)定是為了計(jì)算出立體成像模型中位置關(guān)系和攝像機(jī)自身相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，立體匹配則是為圖像像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的待匹配點(diǎn)，三維重構(gòu)則是根據(jù)攝像機(jī)標(biāo)的匹配集合來(lái)計(jì)算相應(yīng)的三維信息。

基于雙目立體視覺(jué)的三維重構(gòu)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)


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