基于雙目立體視覺(jué)的攝像機(jī)標(biāo)定和三維重建的開(kāi)題報(bào)告

基于雙目立體視覺(jué)的攝像機(jī)標(biāo)定和三維重建的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器視覺(jué)的快速發(fā)展，立體視覺(jué)已成為三維物體測(cè)量和重建的一種重要手段。在雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)中，通過(guò)分別拍攝同一場(chǎng)景的兩幅圖像，運(yùn)用兩幅圖像之間的視差信息，可以實(shí)現(xiàn)三維物體的測(cè)量和重建。因此，雙目立體視覺(jué)在工業(yè)檢測(cè)、機(jī)器人導(dǎo)航、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的精度與成像參數(shù)有關(guān)，而攝像機(jī)標(biāo)定是確定攝像機(jī)成像參數(shù)的關(guān)鍵步驟。雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定是根據(jù)已知的與物體相對(duì)位置的標(biāo)定板或標(biāo)定點(diǎn)，通過(guò)圖像處理手段確定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)部和外部參數(shù)。其目的是確定成像參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精確定位和三維重建，同時(shí)消除系統(tǒng)誤差，提高成像質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，基于雙目立體視覺(jué)的攝像機(jī)標(biāo)定和三維重建研究具有重要的理論和應(yīng)用意義。二、研究?jī)?nèi)容和方法本研究主要包括以下兩個(gè)部分：1.基于雙目立體視覺(jué)的攝像機(jī)標(biāo)定攝像機(jī)標(biāo)定是實(shí)現(xiàn)雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)三維重建的前提，本研究將探究一種基于張正友標(biāo)定和棋盤格標(biāo)定的攝像機(jī)標(biāo)定方法。利用標(biāo)定板或標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)和攝像機(jī)拍攝的圖像確定攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，從而獲得高精度的攝像機(jī)參數(shù)，為后續(xù)的三維重建提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2.基于雙目立體視覺(jué)的三維重建在攝像機(jī)標(biāo)定完成后，將運(yùn)用雙目立體視覺(jué)的原理和算法，對(duì)拍攝的兩幅圖像進(jìn)行圖像匹配和視差計(jì)算，獲得三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的三維重建。本研究將探究一種基于SIFT特征點(diǎn)匹配的三維重建方法，該方法具有魯棒性強(qiáng)、速度快、重建精度高等優(yōu)點(diǎn)。三、研究計(jì)劃1.文獻(xiàn)綜述（截止時(shí)間：第1周）對(duì)雙目立體視覺(jué)的基本原理、攝像機(jī)標(biāo)定、三維重建等方面進(jìn)行系統(tǒng)梳理和總結(jié)。2.理論分析（截止時(shí)間：第2~4周）探究張正友標(biāo)定和棋盤格標(biāo)定兩種常用的攝像機(jī)標(biāo)定方法，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，確定本研究采用的標(biāo)定方法。同時(shí)，分析常用的三維重建方法，確定本研究采用的三維重建算法。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（截止時(shí)間：第4~5周）根據(jù)理論分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)方案。其中包括標(biāo)定板或標(biāo)定點(diǎn)的制作、攝像機(jī)拍攝條件的設(shè)置、圖像處理和算法實(shí)現(xiàn)等。4.實(shí)驗(yàn)與分析（截止時(shí)間：第6~8周）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行拍攝、數(shù)據(jù)處理和算法實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證本研究采用的標(biāo)定方法和重建算法的準(zhǔn)確性和可行性，并對(duì)成果進(jìn)行分析。5.結(jié)果整理和撰寫論文（截止時(shí)間：第9~10周）將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理和分析，并根據(jù)部分得出的結(jié)論編寫開(kāi)題報(bào)告。四、預(yù)期成果1.完成一個(gè)基于雙目立體視覺(jué)的攝像機(jī)標(biāo)定和三維重建系統(tǒng)。2.探究一種基于張正友標(biāo)定和棋盤格標(biāo)定的攝像機(jī)標(biāo)定方法，并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和可行性。3.探究一種基于SIFT特征點(diǎn)匹配的三維重建算法，并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和可