基于双目视觉的三维场景获取及点云显示技术研究.pdf

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2、文中特别加从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，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。＇从＇＇ｒ．研巧牛難名巧日期：叱南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可＾心保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文レ档：；允许论文被查阅和借阅可ッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论

3、文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研巧生签名＾．导师签名：日期：中．山ReseachOnThree-dimensionalSceneInformationAcquisitionAndTheDisplayofPointCloudBasedOnBinocularVisionThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofElectronicandCommunica

4、tionEngineeringByWenZhuSupervisor:Prof.XiaofeiLiMarch2015摘要现代电子计算机技术的飞速发展，信号处理理论日趋完善，与此同步发展的还有机器视觉相关理论。机器视觉具有实时性能好、非接触式感知、便于实现智能化、自动化等特点。因此，机器视觉被大量应用于工业、国防等相关领域中，受到很多国家的高度重视。而双目视觉技术作为机器视觉的一个重要研究方向和不可或缺的组成部分，是目前机器视觉和非接触测量研究中的一个研究热点。本文围绕双目视觉技术中摄像机标定、立体校正、立体匹配、点云显示等几个部分进行了研究。具体研究内容如下：首先，探讨了摄像机的成像模型，在

5、此基础上分析了双目视觉模型。采用2D平面棋盘靶标对摄像机进行了标定，分别获取了双目视觉平台内参与外参。论述了双目视觉系统的立体标定与立体校正技术，获取了双目试验研究平台的结构参数，并根据对双目视觉平台标定后的数据，对双目视觉平台获得的图像进行了立体校正；其次，重点研究了立体匹配技术。分析了立体匹配算法模块的构成与立体匹配中的约束条件。在论述了局部立体匹配算法的基础上，实现了基于引导滤波器的立体匹配算法。经过实验证实该算法在实时性与精确性两方面均能够得到保证；最后，对点云显示技术进行了探索。根据摄像机标定后得到的数据以及立体匹配后的视差数据计算该实验场景中的三维点云数据，完成了三维点云重投影

6、的工作，并使用PCL显示三维点云数据。分析了三维点云表面重建的几个关键步骤：滤波、分割、下采样、曲面重建。通过实验，对实验室场景中获得的点云数据进行了表面重建，得到了不错的重建效果。关键词:双目视觉，摄像机标定，立体校正，立体匹配，点云显示IAbstractWiththedevelopmentofsignalprocessingtheory,electronic,computerandrelatedtechnologies,machinevisionhasbeendevelopingrapidly.Withitsnon-contact,real-time,visualization,aut

7、omationandintelligence,machinevisionarewidelyusedinthenationaleconomy,scientificresearch,nationaldefenceconstructionandotherfields.Andmachinevisionishighlyvaluedbyallcountriesandindustries.Thebinocularvisiontechn