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时间:2019-03-03
《双目立体视觉定位系统关键技术分析》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、5.5.2探针的空间姿态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565.6系统定位误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57第六章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯596.1工作结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.596.2下一步工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·.59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67III双目立体视觉定位系统关键技术研究IV济南大学硕士学位论文摘要随着计算机和信息技术的迅猛发展,立体视觉尤其是双目立体视觉被广泛应用于社会许多领域,这些领域包括零件识别与定位、工业检测、医学检查和导航、视频监控、移动机器人导航等,兴起了一波以立体视觉为导向的热潮,从而在一定程度上解放了人类的双眼,同时也促进了科学可视化技术的巨大进步。随着机器视觉理论越来越广泛的应用,利用计算机图像处理技术,对视频、图像进行处理,实现对目标有效、实时、定位跟踪的研究越来越受到人们的关注,本文对双目立体视觉定位系统关键技术的研究,在零件识别与定位、移动机
3、器人导航、医学检查和手术导航、安全鉴别、监视与跟踪等领域有着实际的应用价值。本课题以手术导航为实际应用背景,想通过建立一个基于立体视觉的手术探针定位系统,来辅助外科医生顺利完成手术,提高临床手术的成功率。基于这个目的,本课题重点做了以下几项工作。第一,搭建了一个配置简单、合理的双目立体视觉定位系统硬件平台。其中主要包括:PointGreyResearch(PGR)公司的Bumblee2摄像机、博视通1394图像采集卡、戴尔DimensionE520计算机、手术探针模型等,并在硬件的基础上,设计了双目视觉系统的软件流程图。第二,在摄像机标定和图像畸变校正方
4、面,本课题要求标定方法要简单、灵活,标定精度高。所以,论文研究分析了国、内外常用的几种标定方法,最后采用了张正友基于平面模板的标定方法,并借助于MATLAB7.1软件平台,得到了理想的摄像机标定结果;提出了一种图像径向畸变的校正效果评估的方法,实验结果显示校正误差为O.6204个像素,能够满足多数视觉测量应用的精度要求。第三,立体匹配和三维重建方面,立体匹配,在立体视觉中可以说是最为困难的一步,在查阅大量国内外资料的基础上,提出了基于X型特征点的匹配方法,采用了X型角点子像素级提取方法,得到图像对上角点的精确坐标,并利用极线约束,实现了对应角点的准确配对
5、,并在此基础上,对立体视觉三维重建方法、原理进行了分析。第四,设计了一种定位标识器,提出一种基于立体视觉的探针标定方法,展开了探针标定实验,并得到标定结果;然后进行了探针定位跟踪实验,并对探针定位误差进行分析,实验结果表明,探针的定位精度达到0.21mm,能够满足课题V的定位要求。关键词:双目立体视觉;摄像机标定;立体匹配;手术导航;图像畸变校正;三维重建;探针定位VI济南大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputerandinformationtechnology,stereovisionespeci
6、allybinocularstereovisionhasbeenwidelyusedinmanyfieldsofthesociety,theseareasincludepartsrecognitionandlocation,industrialinspection,medicalexaminationandnavigation,videosurveillance,mobilerobotnavigation,theriseofawaveofstereovisionorientedboom,thusliberatingthehumaneyesinacerta
7、inextent,meanwhiletopromotethegreatprogressofscientificvisualizationtechnology.Withtheapplicationofmachinevisiontheoryismoreandmorewidely,theuseofcomputerimageprocessingtechnology,processingofvideoandimage,toachievethegoalofeffective,real—time,positioningandtrackingresearcharemor
8、eandmoreaaentionedbypeople,thisresearcho
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