基于双目立体视觉的三维重构部分算法研究

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1、学校代码：巡分类号：巡【j069l研究生学号：!Q至QQ至QQZ至!星至互密级：玉⑧东牡埽冠大季硕士学位论文基于双目立体视觉的三维重构剖分算法研究TheResearchof3DReconstructionDecompositionAlgorithmBasedonBinocularStereoVision作者：沈璐指导教师学科专业研究方向学位类型乔双教授电路与系统语音与图像高速数据处理理论及应用学历硕士东北师范大学学位评定委员会2010年5月．o。：、．．··独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导

2、下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：温缢日期：学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。同意将本学位论文收录到‘

3、中国优秀博硕士学位论文全文数据库：}(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、‘中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：避日期：趁。碰!丛学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：指导教师签名：日期：电话：邮编：，～●￡IIJ—摘要双目立体视觉是从两个视点获取不同视角下的感知图像，通过成像几何原理计算图像像素间的位置偏差(视差)，进而获取物体的三维信息的过程，类似于人类视觉的立体感知过程。双目立体

4、视觉一直是计算机视觉的研究重点之一。随着技术的进一步完善，双目立体视觉技术在地形勘测、机器人导航等方面将有更广阔的发展前景，因此对该课题的研究具有重要的现实意义和应用价值。本文首先系统地介绍了双目立体视觉的基本原理和基本步骤(摄像机标定，图像立体匹配，三维重构)，其次重点研究了基于双目立体视觉的三维重构剖分算法。本文的所有程序都是以VisualC++为平台实现的。在摄像机标定部分，考虑到摄像机情况和实验条件，采用张正有标定来获取摄像机的相关参数。在图像立体匹配部分，选取经过预处理的图像的角点作为特征点，采用基于区

5、域匹配和基于特征匹配相结合的匹配算法，得到特征点的视差图，进而计算出数据点的深度信息(Z坐标)。在三维重构部分，空间点的重建方法采用的是Bowyer-Watson算法来生成Delaunay三角网，并改进了其点定位搜索策略，还提出了一种新的数据结构，提高了三角剖分程序的执行效率。剖分后的Delaunay三角网，经过0penGL与VisualC++联合编程的方式，最终实现物体的三维可视化。关键词：立体匹配；三维重构；Delaunay三角网：逐点插入法；OpenGLAbstractBinocularstereovisi

6、on，whichacquiresperceptivepicturesindifferentperspectivesfromtwoeyepoints，isaprocessthatobtainthethree-dimensionalstructureofthingsthroughcalculatingpositionaldeviationbetweenimagepixelsbasedonImagingGeometryPrinciple．Thatissimilartohuman'svisualperceptionpro

7、cess．Binocularstereovisionisalwaysoneofthekeyresearchofcomputervision．Withthedevelopmentoftechnology，binocularstereovisionwillbewidelyappliedintopographicsurvey,robotnavigation,andSOon．Therefore，theresearchofthissubjecthassignificantpracticalsignificanceandap

8、plicationvalue．Firstly,thebasicprincipleandsteps(cameracalibration，stereomatchingand3Dreconstruction)ofbinocularstereovisionsystemareintroduceddetailedlyinthispaper．Then，itfocusesontheres