探析基于图像识别的虚拟交互关键技术的研究

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1、大连海事大学硕士学位论文基于图像识别的虚拟交互关键技术的研究姓名：常一婷申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：尹勇20100601中文摘要摘要在虚拟现实系统中，人机交互是不可或缺的单元。随着虚拟现实技术的不断发展和成熟，人机交互在虚拟现实中的作用显得越来越重要。现在，人们已经不能满足于常见的鼠标键盘交互，因为无法直接将自己的意图表达在应用环境中。如果能使用手与计算机虚拟环境进行交互，将日常生活中获得的经验技能直接运用到交互活动中，则可提高计算机的可操作性。本文首先介绍了虚拟交互技术的研究内容和发展趋势，然后以双目立体视觉理论为基础，

2、针对双目立体视觉的几个关键技术进行了研究。双目立体视觉技术的实现可分为图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配和三维重建几个步骤。本文利用CCD摄像机和图像采集卡进行了图像的采集工作，并研究了摄像机的标定技术，采用了一种介于传统标定方法和自标定方法之间的方法——张正友平面模板标定方法，提取立体图像对的Harris角点作为特征点，计算得到了摄像机的参数，然后对两台摄像机进行立体标定，获得了两台摄像机的位置关系。图像经过处理后，进行立体校正，让两幅图像的像平面行对准，使得后面的立体匹配更准确可靠，计算更可行。利用极线约束，对图像进行一维搜索完成立体匹

3、配。最后根据立体视觉原理，计算出物体的三维坐标，恢复了物体的深度信息，并得到物体的深度图。本文采用vC++和Op饥CV进行试验算法的编程。关键词：计算机视觉；双目立体视觉；摄像机标定；立体匹配；三维重建英文摘要ABSTRACTHuman—computerinteractionisoneofthemostkeycomponentpartsofvirtualreality．Withtherapiddevdopmentofvirtualrealitytechnology,human-computerinteractionbecomesmoreandmo

4、reimportant．Now，peoplearenolongersatisfiedwiththetraditionalinteractivetoolsbasedonmouseandkeyboardbecausetheyCannotexpressthemselvesdirectlytotheapplicationenvironment．Whenusingourhandstointeractwithvirtualenvironmentgeneratedbycomputer,wecanputourdailylifeskillsdirectlytoth

5、einteractiveactivitiesofvirtualenvironment，whichwillgreatlyimprovethemaneuverabilityofthecomputer．Firstly,thepaperintroducesthecontentanddevelopmentofvirtualinteraction．Then,thispaperstudiesseveralkeytechnologieofbinocularstereovisionbasedonthetheoryofbinocularstereo．Thebinoc

6、ularstereovisionsystemiscomposedoffollowingtechnologies：captureofimages，cameracalibration,imagepre-processingandfeamredetectionand3Dcalculation．Inthispaper，CCDcameraandvideocardareusedtocaptureimages，alsostudiesthecalibrationofcamera．SothispaperusesZhengyouZhang’Scameracalibr

7、ationmethodwhichisbasedonplanecalibrationthatthewayisbetweentraditionalcalibrationandself-calibration．ItpicksupHarriscomersasfeatures，calculatetheparametersofthecameras．Bycalibratingthecamerastereoly,theparametersbetweenthetwocamerasareobtained．Afterimageprocessing，stereocali

8、brationisusedtomakethetwoimageplanetobealignedbyline．Thensearchingth