机器人双目立体视觉技术研究

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1、哈尔滨工程大学硕十学位论文摘要立体视觉技术是机器人技术研究中最为活跃的一个分支，是智能机器人的重要标志。双目立体视觉是通过对同⋯目标的两幅图像提取、识别、匹配和解释，重建三维环境信息的过程。主要包括：视频捕获、摄像机定标、图像预处理和特征提取、立体匹配以及三维重建。通过对双目立体视觉技术的进一步研究，对多目视觉具有重要的启发，为解决智能移动机器人、工业装配机器人、家用机器人、公共服务机器人的视觉问题奠定良好的技术基础。合适的硬软件结构有利于机器人完善功能、简化结构、减低造价。本论文基于CCD摄像机和个入计算机组成的视觉系统，重点讨沦了摄像机参数定标、立体匹配、目标定位、深度图

2、生成等。在摄像机参数定标中，根据坐标关系，分别讨论了。不同的摄像{}l模型，并对传统的定标方法和摄像机自定标做了详细阐述。双视觉立体匹配是寻找同一目标点在秘幅图像中的成像位置，匹配特征的选取、匹配准则的确定、匹配算法的实现是立体匹配的三个重要步骤。目标定位是通过双目视觉模型分析，利用空间几何关系，最后提出了目标点的三维坐标计算表达式。深度图生成是深度信息的可视化过程，本文讨论了不同深度图表达形式和深度插值方法。至此构建一个完整的机器人双目立体视觉系统结构。关键词：立体视觉；摄像机定标；立体匹配；深度图哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractStereovision，anac

3、tivebrunchofrobotictechnology，isoneimportantattributeofintelligentrobotBinocularstereovisioncanbedefinedastheprocessoftri—dimensionalreconstructionthroughtheabstraction，identification，matchingandinterpretationoftwainimagesgatheredfromidenticalobjective，mostlyinclude：videofrequencytrapping，c

4、ameracalibration，imagepreprocessing，featureextraction，stereomatchingandtri—dimensionalreconstructionaswellItisthroughfurtherresearchofbinocularstereovisionthatwecanbringimportantenlightenmenttomulti—eyevisionsystemandpresentsupportingtechnologyfor哂sualproblemofintelligentlocomotiverobot，ind

5、ustryassemblingrobot，domesticrobotandcommunitYservicingrobot．Appropriatehard&softstructurecanbefavorofsoundnessoffunction，simpli“cationofstructure，costreducingBasedOnvisionsystemcomposedofdualCCDcameraandpersonalcomputer，wedodiSCUSScameraparametercalibration，stereomatching，objectlocationand

6、depthmapconstructioninthisdissertation，andSOonInthechapterofcameracalibration，differentcameramodelshavebeenreviewedbasedonco—ordinationrelation，thenconventionalandself_callbrationaredetaileddiscussedrespectivelyThroughstereomatchingwecanfindimagepositionsofidenticalobjectpointintwainimagesC

7、hafacteristicselecting、criterionsdeterminationandalgorithmsachievingarethreeimportantproceduresObjectlocationsdeftnedascomingupwiththree—dimensionalcoordinateexpressionthroughbinocularvisionmodelanalysisusinggeometricalrelationshipⅡ哈尔滨工程大学硕士学位论文Depthmapg