基于双目视觉系统的三维交互

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1、中国科学技术大学本科生毕业论文中国科学技术大学本科毕业论文题目基于双目视觉系统的三维交互英文3DInteractionbasedon题目BinocularVisionSystem院系数学科学学院姓名高瑞良学号PB11001004导师刘利刚教授日期二〇一五年五月中国科学技术大学本科生毕业论文目录摘要……………………………………………………………………………………1Abstract………………………………………………………………………………………2致谢……………………………………………………………………………………3第1章绪论………………

2、……………………………………………………………………4§1课题背景………………………………………………………………………4§2本文内容与结构………………………………………………………………………4第2章双目视觉系统的搭建……………………………………………………………………6§1双摄像头设备搭建……………………………………………………………6§2摄像头标定…………………………………………………………………62.1摄像头标定方法与原理………………………………………………………………62.2标定步骤与结果………………………………………………

3、……………………7第3章目标识别与跟踪…………………………………………………………9§1几种常见目标跟踪方法简介………………………………………………………91.1几种基于运动分析的跟踪方法…………………………………………………91.2基于图像匹配的跟踪方法………………………………………………………91.3几种跟踪算法的优缺点……………………………………………………………10§2CamShift跟踪算法及其改进…………………………………………………102.1颜色空间……………………………………………………………………112.2CamSh

4、ift算法介绍………………………………………………………112.3对CamShift算法的一些改进………………………………………………122.4跟踪算法结果展示……………………………………………………………………132.5算法性能分析………………….……………………………………………………15第4章空间定位与交互………………………………………………………………………16§1双目视觉空间定位原理…………………………………………………………16§2用户交互界面………………………………………………………………………16第5章总结和未来工作…

5、…………………………………………………………………19§1总结……………………………………………………………………………………19§2未来工作………………………………………………………………………………19参考文献………………………………………………………………………………………20中国科学技术大学本科生毕业论文摘要双目视觉的概念源于人眼的高级视觉功能，它是指双眼协调地同时工作，当某一物体反射的光线成像在视网膜时，形成两个有轻微差异的物象，再经过大脑的分析、整合、加工，最终形成一个有三维空间深度感完整印象的过程。计算机双目视觉仿照这个

6、原理，用两台摄像机或照相机对同一场景进行拍摄，获得有一定视差的两幅图像，再运用双目视觉原理，就可以计算出图像中空间目标的三维信息。双目视觉系统具有高效、精度合适、成本低等特点。从60年代的开创发展至今，已有大量卓有成效的工作，在军事、工业和民生都有广泛的应用价值。本课题搭建了基于OpenCV的双摄像头测距系统，结合运动目标实时跟踪的算法，制作了一个让用户在三维空间中交互的小游戏。一个双目视觉系统需包含图像抓取、摄像机标定、特征提取、图像匹配以及目标空间定位这几个主要技术环节。本文开篇介绍了双目视觉系统的背景及研究意义，然后依次对以上各

7、技术环节进行介绍和研究：首先是双目视觉系统的搭建以及双摄像头的标定方法，然后介绍了运动目标跟踪的一些常见方法，详细介绍了CamShift目标跟踪算法并展示了我们改进后的跟踪算法，之后介绍了双目视觉的三维测距原理以及我们制作的用户三维交互游戏，最后对课题做了总结与展望。关键字：双目视觉双摄像头标定运动目标跟踪空间定位三维交互1中国科学技术大学本科生毕业论文AbstractBinocularvisionsystemisbasedonthefunctionofhumaneyes,itistheprocessthathowpeopleuset

8、heirtwoeyestogethertoseetheoutsideworld.Twoimageswithparallexarecreatedwhenlightreflectedfromatargetfallsonthe