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框架特征下双目立体视觉中的三维重建研究

作 者: 曾弘博
导 师: 雷蕴奇
学 校: 厦门大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 图像分割 三维重建 视频检测 智能交通 三维特征
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 170次
引 用: 2次
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内容摘要


论文以交通视频检测为背景,系统地对由直线段与面等组成的框架特征下,双目立体视觉中的三维重建涉及到的各个环节进行了研究和讨论,提出了一些新的算法,并给出了一个的解决方案,同时实现了系统的核心功能。本文工作的贡献主要包括以下三个方面:1、关于轮廓提取算法:对现有常用的图像分割算法进行了总结,并在研究前人成果的基础上,提出了一种基于边界的轮廓提取算法。在室内场景和交通场景中进行了实验,取得了较好的效果。2、关于目标物体分割算法:讨论了利用框架特征的目标物体表面分割算法,提出了一种基于立体信息的目标物体表面分割算法。通过实验,取得了预期的效果,证明了所提出算法的可靠性。对基于框架特征的三维重建算法亦进行了理论研究和分析,并讨论了利用OpenGL实现物体表面绘制的方法。3、关于系统设计、实现及整合实验:利用实验室现有的双目立体视觉平台进行了各个阶段的整合实验,通过实验验证了上述各阶段工作的有效性和正确性,也证实了利用框架特征在双目立体视觉中实现三维重构的可行性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 概述  8
  1.2 选题背景与研究意义  8-9
  1.3 国内外研究现状  9-11
    1.3.1 国外研究现状  9-10
    1.3.2 国内研究现状  10-11
  1.4 论文的主要内容及结构  11-14
第二章 双目立体视觉的基本理论  14-28
  2.1 概述  14
  2.2 摄像机标定  14-15
  2.3 立体视觉模型及视差  15-16
  2.4 立体匹配算法研究  16-26
    2.4.1 概述  16-17
    2.4.2 匹配约束条件  17-18
    2.4.3 相似度测度  18-20
    2.4.4 匹配窗口大小的选择  20-21
    2.4.5 匹配图像的预处理  21-24
    2.4.6 匹配策略的运用  24-25
    2.4.7 存在的问题及发展的方向  25
    2.4.8 论文提出的立体匹配算法  25-26
  2.5 基于OPENGL 的三维重建  26-28
第三章 图像轮廓提取方法的研究  28-48
  3.1 引言  28
  3.2 常用的图像分割方法  28-33
    3.2.1 阈值法  28-29
    3.2.2 区域生长和分裂合并  29-30
    3.2.3 并行微分算子法  30
    3.2.4 基于曲面拟合的方法  30-31
    3.2.5 基于边界曲面拟合的方法  31
    3.2.6 基于模糊集理论的方法  31-32
    3.2.7 基于数学形态学的方法  32
    3.2.8 基于区域与边界技术的方法  32-33
  3.3 基于边界的轮廓提取方法  33-44
    3.3.1 算法思路  33-34
    3.3.2 边缘检测  34-36
    3.3.3 边界图直方图均衡化  36-37
    3.3.4 边缘增强  37-38
    3.3.5 二值化  38-42
    3.3.6 形态学处理  42-43
    3.3.7 轮廓跟踪  43-44
  3.4 实验结果  44-47
  3.5 本章小结  47-48
第四章 基于立体信息的目标物体表面分割算法  48-58
  4.1 引言  48
  4.2 获取公共线段  48-52
  4.3 平面第四顶点的计算  52-54
    4.3.1 获取第四点三维坐标  52-53
    4.3.2 反推第四点二维坐标  53-54
  4.4 基于OPENGL 的目标物体表面绘制  54-56
    4.4.1 在MFC 下开发OpenGL 程序的编程步骤  54-55
    4.4.2 用OpenGL 实现目标物体表面的绘制  55-56
  4.5 实验结果  56-57
  4.6 本章小结  57-58
第五章 双目立体视觉系统的设计与实现  58-62
  5.1 概述  58
  5.2 双目立体视觉系统组成与实现步骤  58-60
    5.2.1 系统硬件组成  58-59
    5.2.2 系统软件设计  59-60
  5.3 实验结果  60-61
  5.4 本章小结  61-62
第六章 结论与展望  62-64
参考文献  64-68
硕士在读期间发表论文及参与的项目  68-70
  发表论文  68
  参与项目  68-70
致谢语  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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