基于棱鏡的單目立體視覺系統(tǒng)參數(shù)理論研究.pdf

1、立體視覺是計算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個重要分支，經(jīng)過40多年的研究與發(fā)展，這門技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天等許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用?；诶忡R的單目立體視覺測量方法正是伴隨著立體視覺發(fā)展所提出的提出。這一理論的提出，加快了立體視覺理論研究的發(fā)展腳步，并且該系統(tǒng)理論的發(fā)展前景十分廣闊。在國內(nèi)外視覺領(lǐng)域研究人員共同努力下，基于棱鏡的單目立體視覺研究經(jīng)歷了從理論推導(dǎo)到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，從參數(shù)估到精確計算，從簡單系統(tǒng)到復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展歷程。所提出的方法已經(jīng)發(fā)

2、展成為立體視覺測量方法的一個重要分支。
　　然而在研究中發(fā)現(xiàn)，基于棱鏡的單目立體視覺系統(tǒng)仍存在許多不足，包括系統(tǒng)標(biāo)定方法不完善，系統(tǒng)圖像畸變不易矯正，系統(tǒng)拍攝圖像的效果具有不確定性。針對系統(tǒng)所存在的問題，本文提出了基于棱鏡的單目立體視覺系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法研究，以解決系統(tǒng)采集圖像效果優(yōu)化問題。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　第一，公共區(qū)域變化規(guī)律提出。根據(jù)單目立體視覺系統(tǒng)的基本原理，分析系統(tǒng)拍攝圖像公共區(qū)域的不同情況，應(yīng)用幾何光學(xué)原

3、理計算，系統(tǒng)光學(xué)參數(shù)模型，通過OpenGL模擬參數(shù)變化規(guī)律，提出系統(tǒng)參數(shù)對公共區(qū)域影響。
　　第二，參數(shù)優(yōu)化方法研究。通過程序模擬角度參數(shù)變化，分析系統(tǒng)的變化規(guī)律，得出五種基本的單目立體視覺系統(tǒng)的成像模型。在不同模型的條件下，對距離參數(shù)對成像公共區(qū)域的變化規(guī)律進(jìn)行計算推理，得出變化規(guī)律理論。
　　第三，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論方法。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證參數(shù)變化對圖像公共區(qū)域的影響，實(shí)驗(yàn)平臺的搭建過程中，應(yīng)用相機(jī)標(biāo)定原理和系統(tǒng)參數(shù)配置方法。經(jīng)過多