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《基于竞争机制的简化双目立体视觉测距算法及系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第20卷第1期传感技术学报Vol.20No.12007年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan.2007SimplifiedBinocularStereoDistanceMeasurementAlgorithmandaSystemBasedonCompetition*WANGLichao,XIONGChao,WANGChenyi,LUQiyong(E.E.Department,FudanUniversity,Shanghai200433,China)Abstract
2、:Stereovisionisanactiveresearchareaintheseyearsbecauseofitswidesightareaandtheabilitytogetinformationintegrally,whiletraditionalmethodofdistancemeasureusingsupersonicorinfraredrayhasthedisadvantagesuchaseasetobedisturbedanddifficultyestablishingthetarget.Ahardw
3、aresystemisconstructed,tomeasurethedistance,basedonasimplisedbinocularcompetitionstereodistancemeasurementalgorithm,ofwhichthecalculationandrequestofhardwareareverysimple.Calculatingonthedatafromtwocameras,thedistancecanbefiguredoutinrealtimeonPC.Keywords:compu
4、tervision;competition;binoculardistancemeasurement;stereoEEACC:7320C;7210B基于竞争机制的简化双目立体视觉测距算法及系统设计*王力超,熊超,王晨毅,陆起涌(复旦大学电子工程系,上海200433)摘要:计算机立体视觉模拟人眼功能,具有探测范围宽、目标信息完整等优势,是近年来计算机视觉的研究热点之一.传统测距方法如超声、红外、激光等有容易受干扰、目标确定困难等缺点,为此提出简化的基于竞争机制的立体图像匹配测距算法,具有运算速度快,硬件要求简单的优
5、点,并制作成双目立体视觉测距硬件系统.通过对实时的双摄像头图像的计算,在PC机上实现双目测距功能.关键词:计算机视觉;竞争机制;双目测距;立体匹配中图分类号:TP391.41文献标识码:B文章编号:10041699(2007)010150041双目测距原理视觉是人类获取环境信息的主要途径.人眼产生立体视觉工作原理如图1所示,其中固定点视差为零.如果物体点在固定点的前方(离透镜较近,图1(a))这时的视差称为收敛视差.如果物体点在固定[1]点后方(图1(b)),这时的视差称为发散视差.视图1人眼立体视觉
6、工作原理差直接反映物体点距固定点的距离,而固定点的位线上的所有点最后只投影为一个像素点.通过图像置可通过改变双目光轴的夹角进行调整.例如,人在测量,二维信息恢复成三维信息过程是受约束的,必观察近处的物体时就需要把双目的光轴会聚在近须加入其它辅助信息才有可能实现.图像灰度信处.双目立体视觉是从人的双目产生立体感中获得息和三维几何场景的关系非常复杂.像素点的灰度启示,研究如何通过两个不同位置的摄像模块得到值会受到物体表面反射特性参数,表面方向、类型和[23]的同一场景的两幅图像中获取深度信息.这面临照明方位,以及观测者位
7、置等因素的影响.!场景许多困难,主要原因有以下几点:成像系统将三中的遮挡现象,图像中的噪声以及许多算法的时间维的客观世界透视投影成为二维的图像,这个过程复杂度也都为立体视觉的实现带来困难.立体视觉中会有大量信息损失.例如,场景中某一点到光心连目前还没有统一的理论.比较有代表性的有Marr收稿日期:20060123修改日期:20060312第1期王力超,熊超等:基于竞争机制的简化双目立体视觉测距算法及系统设计151理论、Aloimonos理论和Wechsler理论.Marr的视个匹配基元与之匹配.本文为此
8、设计了一种竞争匹觉计算理论是首次提出的阐述视觉机理的系统理配方法,该方法计算数据量小,实时性好.论,对人类视觉和计算机视觉的研究都产生了深远[4]2立体图像匹配及约束的推动作用.Marr提出计算机视觉系统就像一个信息处理设备,应该从三个层次来理解:立体匹配是立体视觉中的难点问题,不是简单地计算理论层:确定设备的功能,输入输出信
