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1、分类号:10140:单位代码:4031531882密级:公开学号*政婁聲LIAONINGUNIVERSITY硕士学位论文THESISFORMASTERDEGREE中文题目:基于双目视觉的三维重建技术研究Researchon3DReconstructionTechniqueBasedon英文题目nBinocularVision论文作者:王加康指导教师:张大波教授专业:计算机系统结构完成时间二〇一八年五月:摘要摘要随着计算机体系结构的发展和硬件采集设备
2、质量的提升和广泛使用,使得计算机视觉领域中的基于双目视觉的三维重建技术得以快速发展。双目视觉与图像处理、模式识别等领域内的技术有着密切的联系。并且包含着多个学科,包括神经学、生物学、物理学领域在内的研究成果,现在已经被大量而广泛的应用在了人机交互、影视娱乐、医疗诊断乃至军事等方面。在现实应用中,三维重建内容比较复杂,并且重建效果受光照、噪声、尺度变化等多种因素的影响,即使有了一些算法去解决,但仍有一些不足之处。本文首先从选题背景入手,查阅了国内外大量文献,充分论证了本课题的研究意义和必要性。总结出该课题的国内外研究现状和发
3、展前景,同时介绍了本课题的研究内容。在摄像机标定模块讲述了单目摄像机的成像原理和双目摄像机的测距原理,综述了几种摄像机的标定方法,根据实际需要选择了介于传统标定法和自标定法之间的张正友标定法进行标定,并对标定原理进行分析。在角点检测模块中,详细介绍了三种主流的角点检测算法,分析了各个算法的优势和劣势,结合本系统选用Harris算法并针对其不足进行改进,从理论上说明了改进后算法的可行性,并用实验加以验证。特征点匹配模块针对特征点匹配速率和准确度问题作出深入分析,采用极线约束准则确定搜索区域后,用特征点分类的方式辅助匹配,该方
4、法在一定程度上提高了特征点的匹配速度和准确度。最后,详细研究了三维空间点的重建原理。选择合适的开发工具进行测试实验,最终完成了本次三维重建任务。总结概括了本论文的全部工作内容,并对文中不足之处作出讨论,展望了未来的研究路线和改进工作。关键词:摄像机标定,特征检测,图像匹配,三维重建IAbstractABSTRACTWiththedevelopmentofcomputerarchitectureandtheimprovementofhardwareacquisitionequipmentqualityanditswideus
5、e,thethree-dimensionalreconstructiontechnologybasedonbinocularvisioninthefieldofcomputervisionhasbeenrapidlydeveloped.Binocularvisionhasacloserelationshipwithtechnologyintheareasofimageprocessing,patternrecognition,andsoon.Anditcontainsanumberofdisciplines,includi
6、ngresearchinthefieldofneurology,biology,andphysics.Ithasbeenwidelyusedinhuman-computerinteraction,entertainment,medicaldiagnostics,andevenmilitaryaffairs.Inrealapplications,the3Dreconstructioncontentismorecomplex,andthereconstructioneffectisaffectedbyvariousfactor
7、ssuchasillumination,noise,andscalechanges.Eveniftherearesomealgorithmstosolve,therearestillsomedeficiencies.Thisarticlestartsfromthebackgroundofthetopicselection,consultsalargenumberofdomesticandforeignliterature,andfullydemonstratestheresearchsignificanceandneces
8、sityofthistopic.Theresearchstatusanddevelopmentprospectsofthetopicathomeandabroadaresummarized,andtheresearchcontentofthistopicisalsointroduced.Inthecam