双目视觉立体匹配算法研究

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1、东北大学硕士学位论文双目视觉立体匹配算法研究姓名：唐麟申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：徐心和20060201东北大学硕士学位论文摘要双目视觉立体匹配算法研究摘要双日视觉是计算机视觉领域的一个重要组成部分。双目视觉研究中的关键技术摄像机标定和立体匹配一直是研究的热点。本文由两部分组成，分别对双目视觉的算法和未标定图像的立体匹配进行了研究和算法的实现。在本文的第一部分，首先阐述了摄像机标定的基本原理，然后对双目视觉的理论进行了研究，同时介绍，一个自己实现的位于移动小车上的双目视觉系统。这个双目视觉系统利用双目视觉的原理实现对小球的实时定位。在此双目视觉系

2、统的实现中涉及摄像机标定、视频流捕捉、图像处理和坐标系转换等方面内容。在本文的第二部分，详细介绍了一种未标定图像立体匹配的算法，编程实现了该算法并进行了试验分析。未标定图像立体匹配是进行基于图像的三维重建的关键一步。为了介绍未标定图像立体匹配的算法，在这一部分的开始，介绍了相关的理论知识，包括对极几何和立体匹配的基本理论。在这个对未标定图像进行立体匹配的算法中，首先是根据传统理论进行初始匹配，然后用匹配的点对估算基础矩阵，进而恢复对极线约束，最后，再结合对极线约束进行立体匹配。关键词：双目视觉；立体匹配；摄像机标定；基础矩阵；对极几何；视频流捕捉东北大学硕士学位论文Ab

3、stractResearchonthebinocularvisionmatchingalgorithmAbstractBinocularvisionisallimportantpartofcomputervision．Cameracalibrationandmatchingarethekeytechnologiesofbinocularvision，Thisthesisconsistsoftwoparts．Onepartresearchesonthealgorithmofbinocularvisionandtheotherstudiesarobusttechniquef

4、ormatchingtwouncalibratedimages．Thefirstpartofthisthesisintroducesthebasicprincipleofcameracalibration，andthenresearchesonthetheoryofbinocularvision．Atlast，abinocularvisionsystemwhichcouldbeusedonavehicleisrealized．Thisbinocularvisionsystemcouldgetthelocalizationofaballinrealtime．Thisbin

5、ocularvisionsystemincludescameracalibration，videocapturing，imageprocessingandcoordinatesystemtransformation，etc．Butthispartdoesnotincludetheknowledgeofmatching．Thesecondpartofthisthesisintroducesarobusttechniqueformatchingtwouncalibratedimages．Thisalgorithmhasbeenrealizedandtheexperiment

6、resultisgiven．Matchinguncalibratedimagesisanimportantstepofimage-based3Dreconstruction．Atfirst，thispartintroducessometheoryknowledgewhichincludesepipolargeometryandthetheoryofmatching．Andthenatechniqueformatchingtwouncalibratedimagesisintroduced．Thisapproachistousesomeclassicaltechniques

7、tofindaninitialsetofmatches，madthenfundamentalmatrixisestimatedusingthematchingsets．Morematchesareeventuallyfoundbyusingtherecoveredepipolargeometry．Keywords：BinocularVision；Matching；CameraCalibration；FundamentalMatrix；EpipolarGeometry；VideoCapture东北大学硕士学位论文第一章绪论1．1引言第一章绪