基于双目立体视觉的深度信息测量.pdf

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1、(与开发DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2015．03．009基于双目立体视觉的深度信息测量王玉翰，金波(1．浙江大学城市学院机电系，浙江杭州310015；2．浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：介绍了双目立体视觉三角测距原理和视觉测量系统，双目摄像机拍摄彩色图像，提取颜色、轮廓、纹理等识别特征用于目标区域识别。采用区域匹配算法获得视差图，根据视差计算目标区域的三维坐标信息。完成了目标测量实验并对实验结果进行分析关键词：双目立体视觉；图像分割；图像匹配；目

2、标测量中图分类号：TP242．62文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)03—0034—05DepthInf0珊ati0nMeasurementBased0nBinocularStereoVisionWANGYu—han．jINBo(1．DepartmentofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversityCityCollege，Hangzhou310015，China；2．StateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionand

3、Control，ZhejiangUniversity．Hangzhou310027，China)Abstract：Thetriangulationrangingprincipleofbinocularstereovisionandvisionmeasurementsystemwerepresented，andcolorimagesweretakedfrombinocularcameras．Color，contour，texturefeatureswereextractedfromtheimagefortarget

4、arearecognition．Obtainingdisparitymapfromcolorimagesbyregionbasedstereomatchingalgorithms，three-dimensionalcoordinateinformationoftargetareawerecalculatedaccordingtothedisparitymap．Targetmeasurementexperimentandanalyseoftheresultswerecompleted．Keywords：binocu

5、larstereovision；imagesegmentation；imagematching；objectmeasurement随着计算机技术的发展，机器视觉识别技术差，最后计算目标区域形心的三维坐标信息。在众多领域有十分成功的应用，国内外研究机构如果知道一幅图像中的点与另一幅图像中的对也将该技术应用到农业领域，以提高农业生产和应点，就可以获得许多有关三维场景的几何信管理的效率、农产品销售品质，同时降低农业生息，称之为匹配问题或对应点问题。双目立体产成本；例如水果缺陷识别和分拣、油菜花和小视觉定位建立在对应点视

6、差基础之上，因此左麦中的杂草识别、玉米株苗株间距测量、水果采右图像中各点的匹配关系成为双目立体视觉技摘识别和定位等。果蔬采摘机器人采摘时，识别术的一个关键问题。在实际的立体图像对中，目标及确定三维坐标是采摘的基本条件之一，例匹配问题非常具有挑战性，是双目立体视觉中如Van用机器人自动采摘大棚中的黄瓜，视觉系最困难的环节之一。Zitnick等许多研究人员提统识别黄瓜并检测成熟度、用三维场景重建定位出各种匹配算法，Scharstein等也对各种算法做目标并完成采摘。本课题研究六足步行果蔬采了相关的比较研究。为了提高图

7、像匹配的速度摘机器人，双目立体视觉系统是重要组成部分和准确度，预先将图像校正后进行匹配寻找对之一，在实验阶段以成熟的番茄为目标，室内应点。通过一个标准的外极线几何结构简化对模拟环境中识别目标并进行定位测量u。。应点的求取，预先计算出双目摄像机标准极线从图像中提取识别特征，输入识别分类器判几何结构，后续图像对校正时调用即可，能快别目标，然后在左右图像中寻找对应点获得视速完成校正步骤J。收稿日期：2014—10—13rI——．．—————————1———一———]—，————————’1。li34l__∞薯_¨l1王

8、玉翰等：基于双目立体视觉的深度信息测量研究与1双目立体视觉原理主频2．94GHz，内存3．0G，编程软件为Matlab设左摄像机坐标系为Oxyz，与世界坐标系的2010b。实验用番茄由农贸市场购买，最大直径原点处且无旋转，图像坐标系为D，有效焦距52～68mm。为；右摄像机坐标系为O~,y；Zr，图像坐标为2．2实验方案O,XrE，有效焦距为，具体如图1所示。识别目标是深