双目立体视觉系统的技术分析与应用前景.doc

双目立体视觉系统的技术分析与应用前景.doc双目立体视觉系统的技术分析与应用前景摘要:对双目立体视觉技术的实现过程作了分析,介绍了摄像机标定、特征点提取和立体匹配的实现方法及应用弊端,特别是给出了一种实用而有效的三维重建方法,并对双目体视技术的应用和发展做了分析与展望。关键词:双目立体视觉;摄像机标定;立体匹配;三维重建中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)09-2145-03 TheAnalysisoftheTechnologyandtheFutureApplicationoftheBinocularStereoVisionSystem CHENGHuang-jin (HuainanUnionUniversity,Huainan232038,China) Abstract:Thisarticlemakesananalysisoftheimplementationprocessofthebinocularstereovisiontechnology,presentsimplementationmethodsanddrawbacksofcameracalibration,featureextraction,stereomatching,especiallygivesapracticalandeffective3Dreconstructionmethod,thearticlealsoanalysesandprospectsthefutureapplicationanddevelopmentofthistechnology. Keywords:binocularstereovision;cameracalibration;stereomatching;3Dreconstruction 双目立体视觉(BinocularStereoVision)是计算机视觉的一种重要形式,它是基于视差原理,由不同位置的A、D)经过位置移动或者旋转来拍摄同一幅场景,通过计算对应点在两幅图像间的位置偏差,来获取物体三维几何信息的方法。和其他类的体视方法相比,如投影式、透镜板式、全息照相式等三维成像技术,双目立体视觉测量方法具有低成本、高效率、结构简单、精度合适等优点。自上世纪80年代创立以来,经过近几十年的发展,双目立体视觉已经成为计算机被动测距方法中最重要的距离感知技术,已在工业检测、机器人导航、医学机器成像、控制与检测位姿、以及在军事和航空测绘上等众多领域中得到了越来越广泛的应用。 1双目体视系统的实现双目立体视觉技术的实现一般可分为:图像获取、摄像机标定、特征提取、图像匹配和三维重建几个步骤,以下是各个过程的具体实现方法和特点。 ,得到至少两幅的二维图像,再利用立体视觉方法对此图像进行处理,最终获取同一场景的三维几何信息的过程。立体视觉可在多种条件下灵活地测量景物的三维立体信息,在计算机被动测距方法中,它是一种最重要的距离感知技术,在非接触测量中占有越来越重要的位置。双目体视系统的图像获取对应的针孔模型如图1所示。在理想状态下,摄像机C1与C2的光轴互相平行,内部参数和角距也都相等,并且图中的二维成像平面x1o1y1和x2o2y2重合,其中P1与P2分别是空间点P在C1与C2上的成像点。但在实际应用中,需要考虑两