学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于双目立体视觉的摄像机标定和三维重建

作 者: 黄艳
导 师: 赵越
学 校: 云南大学
专 业: 计算数学
关键词: 双目立体视觉 摄像机标定 特征点匹配 三维重建
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 397次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


三维重建是计算机视觉领域中一个至关重要的经典问题,也是计算机模拟视觉功能所需要完成的最后一步。而二维图像中的非线性畸变、拍摄图像的相机内外参数的标定又是三维重建的技术核心。首先以增强现实系统中摄像机标定技术为研究对象,充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变影响及求解方法,首先在线性模型的基础上利用透视投影法计算出摄像机各内外参数,然后在非线性模型的基础上引入畸变,求出畸变系数,最后以求得的参数为初始值,对部分参数进行优化,使得反投影误差达到最小,该算法提高了计算效率,在较低的设备要求条件下可以得到较高精度的定标结果。实验结果表明,该算法使得反投影误差比透视投影矩阵法要小,与Tsai两步法的标定结果相当,但是简化了非线性优化搜索的复杂性和标定装置的复杂程度。可以满足增强现实和其它计算机视觉系统的需要。利用提出的标定方法进行摄像机定标后,介绍了实现三维重建的具体步骤和实施过程。先是根据极线约束的特征点匹配原理,找到不同二维图像上的对应特征点,然后建立图像对之间的对应关系,利用双目立体视觉的基本原理,基于线性三角形法通过恢复场景的深度信息,重建周围景物的三维形状与位置。进行了仿真与真实图像实验,实验结果表明,本文的重建过程操作简单、而且能取得较高的重建精度。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 计算机视觉  8-9
  1.2 三维重建及国内外研究现状  9-10
  1.3 课题研究背景  10-11
  1.4 本文研究内容与组织结构  11-13
第二章 基于双目立体视觉摄像机标定  13-26
  2.1 引言  13-14
  2.2 坐标系与摄像机成像模型  14-17
  2.3 最小二乘法  17-18
  2.4 基于3D 靶标的摄像机三步标定算法  18-22
    2.4.1 摄像机线性模型标定算法  18-20
    2.4.2 图像畸变  20-21
    2.4.3 线性优化  21-22
    2.4.4 求解图像坐标的绝对误差  22
  2.5 真实图像实验  22-24
    2.5.1 标定步骤  22-23
    2.5.2 标定结果  23-24
  2.6 仿真图像实验  24-26
第三章 基于双目立体视觉的图像匹配与三维重建  26-39
  3.1 引言  26-29
  3.2 极线几何的概念  29-30
  3.3 利用极线约束方法实现图像特征点的匹配  30-32
  3.4 匹配点的3D 重建  32-34
  3.5 三维重建仿真实验  34-35
  3.6 三维重建真实图像实验  35-37
  3.7 三维立方体真实图像实验  37-39
第四章 结论  39-41
参考文献  41-44
致谢  44

相似论文

  1. 医学超声图像的三维可视化研究,TP391.41
  2. 有标记点的人体三维运动数据获取方法的研究,TP391.41
  3. PCB视觉检测系统中相机标定算法与位姿测定技术,TP391.41
  4. 机器人自动巡检系统中图像配准与图像匹配问题的研究,TP242.62
  5. 三维头部数值模型的建立及DBS电场的分析研究,R742.5
  6. 口角蜗轴的三维立体结构研究,R782.2
  7. 豚鼠耳蜗三维重建与基底膜模态数值模拟的研究,R764
  8. 豚鼠内耳前庭结构三维重建与温度场数值模拟的研究,R764
  9. 医学图像的三维可视化算法研究,TP391.41
  10. 三维形貌实时测量方法研究及软件设计,TP274
  11. 基于深度融合和曲面演变的多视点三维重建及其应用,TP391.41
  12. 基于三焦点张量的摄像机标定技术研究及实现,TP391.41
  13. 基于面结构光的物体表面三维重建方法研究与实现,TP391.41
  14. 基于双镜面成像的单摄像机标定方法研究,TP391.41
  15. 基于双目立体视觉的水下三维重建,TP391.41
  16. 冠状动脉递推建模及其应用,R312
  17. 基于光度立体视觉的表面精细特征三维重建技术研究,TP391.41
  18. 基于光栅投影的牙颌三维测量系统研究,TP391.41
  19. 基于机器视觉的工业机器人抓取技术的研究,TP242.2
  20. 图像与视频序列的颜色校正研究,TP391.41
  21. 基于航空立体多影像的城市建筑物识别技术研究,TP391.41

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
© 2012 www.xueweilunwen.com