雙目立體測(cè)深(共9頁(yè))

1、腦與認(rèn)知科學(xué)(rn zh k xu)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)(shyn)1 雙目立體(lt)測(cè)深實(shí)驗(yàn)2014-2015學(xué)年 第 1 學(xué)期專業(yè)：智能科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：1202班學(xué)號(hào)：姓名：張多2014年12月2/9日 14:30-16:15 實(shí)驗(yàn)(shyn)1雙目立體(lt)測(cè)深一、算法(sun f)思想：整體思想：使用MATLAB處理圖片，得到左右眼圖片的視差，再利用雙目立體視覺測(cè)深的原理，計(jì)算得出深度。具體算法實(shí)現(xiàn)思想：使用imread函數(shù)讀入圖像：I=imread(ImageL.bmp);取閾值為：150 J=find(I=150);I(J)=255;將左右眼兩幅圖像二值化：bw=im2bw(I,

2、0.5)利用循環(huán)，給二值化后的圖像依次確定邊框：for i = 1 : length(stats) rectangle(Position, stats(i).BoundingBox, edgecolor, r);end;用ginput函數(shù)取點(diǎn)：a=ginput(1)。得出兩幅圖片上同一點(diǎn)坐標(biāo)a和b。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夂驼莆諆煞鶊D像中同一位置點(diǎn)的距離用程序?qū)崿F(xiàn)方法。了解和掌握雙目立體視覺測(cè)深原理。學(xué)會(huì)用matlab編寫程序進(jìn)行圖像二值化和確定圖像邊框。利用同一目標(biāo)物的兩幅圖像,計(jì)算空間點(diǎn)在兩幅圖像中的“視差”,并依據(jù)平行雙目視覺原理來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的確定目標(biāo)物的距離信息。三、實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)： 雙目立體視

3、覺(shju)測(cè)深公式： 推導(dǎo)過(guò)程(guchng)如下： 由于(yuy)三角形在三角形里，所以兩個(gè)三角形的兩個(gè)底角相等，則兩個(gè)三角形相似： 由相似三角形定理得，兩個(gè)三角形的底邊和高成比例 即為 進(jìn)行等式變換，得 公式即證。仿真結(jié)果及其分析： 在同一位置用左右視距進(jìn)行拍攝，得到兩張左右眼的圖像 使用MATLAB對(duì)左右眼圖像進(jìn)行二值化，程序?qū)崿F(xiàn)過(guò)程如下：得到了左右眼兩幅圖像(t xin)的二值化圖片： 處理二值化圖像，確定圖片邊框，使用(shyng)ginput函數(shù)取點(diǎn)下圖中取第一列第二個(gè)圓的左上點(diǎn)得到(d do)左右眼兩圖中同一位置點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算左右眼視差左眼圖的坐標(biāo)(zubio) a：右眼圖的坐

4、標(biāo)(zubio) b：由程序得出，左眼和右眼同一點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)(zubio)a,b分別為： a=(212.0000 ,143.0000) b=(188.0000, 126.0000)我們可以算出兩幅圖片同一位置的坐標(biāo)(zubio)差（即視差）：通過(guò)ginput函數(shù)取點(diǎn)，求出圖像中圓的直徑取右眼圖片中圓的左上點(diǎn)取右眼圖片(tpin)中圓的右下點(diǎn)取左眼圖像(t xin)中圓的右上點(diǎn)取左眼圖像(t xin)中圓的左下點(diǎn)由上面(shng min)程序得出右眼圖中圓的左上點(diǎn)坐標(biāo)A（212，143）；右下點(diǎn)坐標(biāo)B（253,187）；計(jì)算(j sun)右眼圖中圓的直徑 ： 左眼圖中圓的右上點(diǎn)坐標(biāo)C（238，1

5、26）；左下點(diǎn)坐標(biāo)D（188,174）；計(jì)算左眼圖中圓的直徑 : 那么，圓的直徑為 6、由圓的直徑，求出比例尺老師給出的圓真實(shí)直徑為20mm。由步驟5計(jì)算出在圖像中圓的直徑為45.75個(gè)像素點(diǎn)，則一個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)的大小為：0.44，即比例尺為1：0.44。通過(guò)雙目立體測(cè)深原理求出深度： 之前得出圖像中兩點(diǎn)視差為d=24，由比例尺計(jì)算出現(xiàn)實(shí)中兩點(diǎn)視差為 已知 ，由雙目測(cè)深公式計(jì)算深度Z： 則深度(shnd)約等于22.7cm。所做工作(gngzu)：本次實(shí)驗(yàn)分兩次做成，第一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我首先確定了本次實(shí)驗(yàn)主要的思想。由于之前在腦與認(rèn)知科學(xué)的作業(yè)中已經(jīng)求證過(guò)雙目立體視覺測(cè)深原理，在這一點(diǎn)上理解(lji

6、)的比較好，所以接下來(lái)我確定了MATLAB的算法。算法中主要利用了兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)是im2bw將圖像二值化，一個(gè)是ginput確定圖像坐標(biāo)點(diǎn)。然后我利用了剩下的時(shí)間編寫和調(diào)試MATLAB程序。實(shí)驗(yàn)課，有了之前的算法，我就開始了實(shí)踐，用之前寫好的程序，一步一步將圖像進(jìn)行處理，得出不同的點(diǎn)，再進(jìn)行計(jì)算。然后又按照了老師的要求，寫了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。不過(guò)由于課上時(shí)間有限，并且自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)略有生疏，在快下課自己才將所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做完，所以并沒(méi)有在課堂上完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告是自己在課后完成的。本次實(shí)驗(yàn)遇到的最大的問(wèn)題就是比例系數(shù)的計(jì)算。之前以為圖像中得出圓的直徑單位是厘米，導(dǎo)致之前的結(jié)果一直算錯(cuò)。后來(lái)在咨詢老師

7、，和與同學(xué)討論才發(fā)現(xiàn)，圖像中計(jì)算出圓的直徑單位是像素點(diǎn)。有了這個(gè)概念才將后來(lái)的計(jì)算正確進(jìn)行。這次實(shí)驗(yàn)和之前做的實(shí)驗(yàn)有很大差別，實(shí)驗(yàn)中，由于一人一臺(tái)電腦，所有的工作都是我自己完成的。實(shí)驗(yàn)難度比較大，需要從整體建立思路、再確定算法、編寫程序、計(jì)算結(jié)果，一步步進(jìn)行，每一步都必須正確才能保證后面結(jié)果的正確。最難的就是建立思路，在這方面是我做的最多工作的地方，查了一些資料并與同學(xué)進(jìn)行了大量討論才得出，還有調(diào)制程序，也是比較難部分。但通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，由于自己做了很久，所以收獲了太多。收獲的不只是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更是開拓了思路，發(fā)現(xiàn)雙目立體視覺測(cè)深的原理十分巧妙，并且在生活中和工業(yè)中使用非常廣泛。內(nèi)容總結(jié)（1）腦與認(rèn)知科學(xué)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)1 雙目立體測(cè)深