基于双目立体视觉的测距算法研究

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1、学校代码：10126学号：31556001分类号：TN92编号：内蒙古大学论文题目基于双目立体视觉的测距算法研究学院：电子信息工程学院专业：信息与通信工程研究方向：无线通信与网络姓名：张恩硕指导教师：王树彬2018年4月30日内蒙古大学硕士学位论文基于双目立体视觉的测距算法研究摘要双目立体视觉技术在工业检测、虚拟现实等领域得到广泛应用，本文针对双目立体视觉测距算法展开研究工作。提出了平面-空间算法、旋转平面空间算法、值域扫描算法、飞点极值消元法。首先根据双目视觉算法基本原理建立双目视觉系统的二维空间相似变换模型，并进行化简，进而得出双目立体视觉放缩算法。仿真分析表明，放缩

2、算法的计算结果和使用相似变换模型的计算结果相同，放缩算法是合理的。针对放缩算法不适用三维空间的问题，提出了平面-空间算法。方针数据表明，目标点离测试系统较近时仿真数据和理论值一致，但当目标点离测试系统较远时，实验数据和仿真数据有较大差异。通过对图像传感器的感光原件成像原理的分析，找到了目标点离测试系统较远时平面-空间算法仿真数据和试验数据差异较大的原因，并提出了双目立体视觉测距算法的值域计算法（本文称为值域扫描算法），并利用实例证明了平面-空间算法的合理性。针对值域扫描算法计算负载较大的问题提出了极值消元法和飞点极值消元法。飞点极值消元法是考虑了函数取值趋于无穷大的点的极

3、值消元法。对极值消元法和飞点极值消元法的仿真数据表明，极值消元法和飞点极值消元法所计算的满足相应条件的平面-空间算法的值域边界和实际边界一致。针对平面-空间算法不适用多个双目立体视觉测距算法在同一标准下进行协同工作问题，提出了旋转-平面-空间算法。仿真数据表明旋转-平面-空间算法的精度和平面-空间算法相同。I内蒙古大学硕士学位论文关键词：双目立体视觉；平面-空间算法；值域扫描算法；极值消元法；旋转-平面-空间算法II内蒙古大学硕士学位论文RESEARCHONRANGINGALGORITHMBASEDONBINOCULARSTEREOVISIONALGORITHMABSTR

4、ACTBinocularstereovisiontechnologyhasbeenwidelyusedinindustrialdetection,virtualrealityandotherfields.Inthispaper,binocularstereovisionalgorithmisstudied.Thealgorithmbinocularstereovision,plane-spacealgorithm,rangescanningalgorithm,extremevalueeliminationmethod,flypointsextremevalueelimin

5、ationmethod,rotation-plane-spacealgorithmareproposed.Basedonthebasicprincipleofbinocularvisionalgorithm,atwo-dimensionalspatialsimilaritytransformationmodelofbinocularvisionsystemissetup,andtheZoomingAlgorithmofbinocularstereovisionisobtainedbysimplifyingthetwocasesofthenaturaloriginreclo

6、singandnoncoincidenceofthesensor.Thesimulationresultsshowthatthecalculationresultsoftheshrinkagereductionalgorithmarethesameasthoseofthesimilartransformationmodel,whichprovestherationalityofthealgorithm.InviewoftheproblemthattheZoomingAlgorithmdoesnotapplytothree-dimensionalspace,aPlane-S

7、pacealgorithmisproposed.Throughthesimulation,thesimulationdataisfoundtobeconsistentwiththetheoreticalvalue,andtherationalityoftheplanespacealgorithmisproved.However,whenthetargetdistancetestsystemisfaraway,theexperimentaldataandthesimulationdataarequitedifferent.Thr