本文關(guān)鍵詞：基于雙目立體視覺的水下環(huán)境三維重建

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【摘要】：經(jīng)過多年的研究,計算機(jī)視覺理論發(fā)展日益成熟,并在各個科研領(lǐng)域都展現(xiàn)出明顯或潛在的利用價值。隨著科研人員對海洋資源探索力度的加強(qiáng),該理論也被用來恢復(fù)水下環(huán)境或目標(biāo)的三維模型,主要是借助封裝在水下機(jī)器人里的雙目相機(jī)采集海底環(huán)境圖像來實(shí)現(xiàn)。本文將在前人研究基礎(chǔ)上,搭建了雙目立體視覺系統(tǒng)來重建小尺度、高密度的水下環(huán)境的三維框架。該框架主要包括前期的圖像采集,中期的特征點(diǎn)提取和匹配以及后期的三維輪廓構(gòu)建。在搭建的雙目視覺系統(tǒng)中,采用立體視覺攝像機(jī)Bumblebee XB3作為水下圖像采集設(shè)備,根據(jù)自定的時間間隔采集圖像集。該設(shè)備為削弱失真和未對準(zhǔn)的影響在出廠之間預(yù)先進(jìn)行了標(biāo)定,把視覺系統(tǒng)中對應(yīng)的極線設(shè)置為水平狀態(tài)并在同一高度上本文在對圖像進(jìn)行操作之前首先利用同態(tài)濾波和小波變換對圖像進(jìn)行了質(zhì)量優(yōu)化；后續(xù)采用快速匹配算法對圖像進(jìn)行匹配,獲取精確有效的稠密視差圖,也就是海洋環(huán)境的深度信息,同時利用雙目一致性檢驗(yàn)和唯一性驗(yàn)證檢測閉塞區(qū)域和不可靠的、錯誤的匹配；最終利用深度圖和優(yōu)化之后的圖像獲取最終的三維表面模型。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,本文的方法在魯棒性和有效性方面性能良好,并且提取的色彩和紋理信息削弱了水下光線傳播造成的影響。由于在海洋中視覺質(zhì)量的影響,我們采用通用的無參數(shù)增強(qiáng)方法對小尺度范圍內(nèi)成像過程進(jìn)行了抽象,減少水下擾動,修正了衰減和反向散射引起的對比視差。
【關(guān)鍵詞】：三維重建 稠密視差圖 深度圖 圖像質(zhì)量優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 1. 緒論10-17
• 1.1 計算機(jī)視覺概述10-11
• 1.2 三維重建研究背景及現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文工作和論文組織結(jié)構(gòu)14-17
• 2. 相機(jī)標(biāo)定及雙目視覺原理17-23
• 2.1 相機(jī)標(biāo)定17-20
• 2.2 雙目視覺原理20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3. 圖像預(yù)處理23-29
• 3.1 同態(tài)濾波24-25
• 3.2 小波變換25-28
• 3.3 本章小結(jié)28-29
• 4. 特征提取29-34
• 4.1 邊緣檢測29-31
• 4.2 角點(diǎn)檢測31-33
• 4.3 本章小結(jié)33-34
• 5. 立體匹配34-54
• 5.1 算法分類34-36
• 5.2 SIFT算法36-45
• 5.3 SURF算法45-47
• 5.4 測度因子選擇47-49
• 5.5 匹配結(jié)果的修正49-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 6. 三維重建54-62
• 6.1 三維重建方法介紹54-57
• 6.1.1 分而治之算法55
• 6.1.2 逐點(diǎn)插入算法55-57
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析57-61
• 6.3 本章小結(jié)61-62
• 7. 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68-69
• 個人簡歷69-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 韋煒;;常用圖像邊緣檢測方法及Matlab研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年04期

2 關(guān)琳琳;孫媛;;圖像邊緣檢測方法比較研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2008年22期

3 武英;;利用同態(tài)濾波改善光照不足圖像[J];南京曉莊學(xué)院學(xué)報;2007年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱蕊;多源空間矢量數(shù)據(jù)一致性處理技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2012年

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本文編號：842418