雙目立體視覺系統(tǒng)

1、雙目立體視覺系統(tǒng)，1。學(xué)生：雙目立體視覺系統(tǒng)，2。立體視覺是機(jī)器視覺的一個重要分支。立體視覺的研究目的是使機(jī)器具有通過二維圖像識別三維環(huán)境信息的能力。這種能力不僅能使機(jī)器感知幾何信息(形狀、位置、姿勢、運動等)。)的對象，而且還描述、存儲、識別和理解它們以滿足特定要求。背景，雙目立體視覺系統(tǒng)，3。立體視覺通過設(shè)計和模仿人類視覺獲得物體的深度信息。它在逆向工程、測試測量、文化產(chǎn)業(yè)、公共安全、視覺導(dǎo)航、地圖生成、航空測量等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用價值。二維信息和三維信息的結(jié)合也為一些具體的工程問題提供了方法，如目標(biāo)識別的圖像分割。背景，雙目立體視覺系統(tǒng)，4，1:雙目視覺系統(tǒng)模型2:雙目視覺系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)系

2、統(tǒng)校準(zhǔn)立體匹配3D重建和后續(xù)處理，主要內(nèi)容，雙目立體視覺系統(tǒng)，5。雙目視覺系統(tǒng)模型，通過雙目觀察可以獲得物體的深度信息。6、雙目立體視覺三維測量原理(三角測量)，雙目立體視覺三維測量是基于視差原理。計算公式：7，視差和深度的關(guān)系，這是成反比的：8，視差和深度的關(guān)系，在同一深度的視差是一樣的，9，亞像素，在一些精度要求高的場合，有必要進(jìn)一步細(xì)化視差(參考文獻(xiàn)，10，雙目立體視覺三維測量原理(三角測量)，雙目立體視覺三維測量是基于視差原理。計算公式：雙目立體視覺系統(tǒng)，11，3D坐標(biāo)計算，雙目立體視覺系統(tǒng)，12，光軸平行模型的3D坐標(biāo)計算，則3D坐標(biāo)為(X/W，Y/W，Z/W)。光軸會聚模型(1)的

3、三維坐標(biāo)計算可以求解x，y和z。在實際應(yīng)用中，由于數(shù)據(jù)總是有噪聲，x，y和z可以用最小二乘法求解。光軸會聚模型的3D坐標(biāo)計算(2)，光軸會聚模型的3D坐標(biāo)計算(3)，兩個攝像機(jī)的光軸與基線形成的夾角( 1，2)；基線是兩個照相機(jī)的物鏡的光學(xué)中心的連接線(b)；兩臺攝像機(jī)的焦點(F1，F(xiàn)2)；光軸會聚模型的3D坐標(biāo)計算(3)，在o1 o 2 P :在PPo1:最終結(jié)果是：19，1:雙目視覺系統(tǒng)模型2:雙目視覺系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)標(biāo)定立體匹配3D重建及后續(xù)處理，主要內(nèi)容，雙目立體視覺系統(tǒng)、雙目系統(tǒng)標(biāo)定、攝像機(jī)標(biāo)定、雙目系統(tǒng)標(biāo)定、徑向畸變、切向畸變、雙目系統(tǒng)標(biāo)定、結(jié)構(gòu)相關(guān)，這些參數(shù)稱為攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)；M

4、2完全由攝像機(jī)相對于世界坐標(biāo)系的方向決定，這稱為攝像機(jī)外部參數(shù)。確定某個攝像機(jī)的內(nèi)部和外部參數(shù)稱為攝像機(jī)校準(zhǔn)。它僅通過攝像機(jī)內(nèi)的雙目系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。兩臺攝像機(jī)用于同時觀察周圍環(huán)境。如果外部參數(shù)由R1、t 1、R2和t2表示，R1和t1表示C1攝像機(jī)和世界坐標(biāo)系之間的相對位置，而R2和t2表示C2攝像機(jī)和世界坐標(biāo)系之間的相對位置。對于任意點P，如果其在世界坐標(biāo)系、C1坐標(biāo)系和C2坐標(biāo)系中的非齊次坐標(biāo)分別為Xw、Xc1和Xc2，則兩個攝像機(jī)之間的幾何關(guān)系可由以下R和T表示：25，1:雙目視覺系統(tǒng)模型2:雙目視覺系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)標(biāo)定立體匹配3D重建及后續(xù)處理、主要內(nèi)容、雙目立體視覺系統(tǒng)、立體匹配的主要

5、難點是、立體匹配的約束條件。 這些規(guī)則是根據(jù)所選擇的匹配原語表達(dá)真實物理世界的一些固有屬性所必須遵循的，從而提高系統(tǒng)的消歧匹配能力和計算效率。 一個優(yōu)秀的匹配算法應(yīng)該充分利用盡可能多的輔助信息或約束來提高匹配質(zhì)量。1:唯一性約束意味著一幅圖像中的一個像素最多只能對應(yīng)于第二幅圖像中的一個像素。例外是當(dāng)有遮擋時，將沒有相應(yīng)的點。立體匹配必須滿足這個約束。2.連續(xù)約束對象的表面通常是平滑的，因此對象表面上的每個點在圖像上的投影是連續(xù)的，并且其視差也是連續(xù)的。然而，由于遮擋問題，連續(xù)性約束在對象的邊界處不成立，例如邊界兩側(cè)的兩點。3.特征兼容性約束在兩個或多個圖像上的對象表面上的點的投影在某些對象度量

6、中是相似的(例如灰度、灰度梯度變化和其他幾何形狀)。例如，如果空間中的某個點在一條直線上，它在圖像中的投影也應(yīng)該在一條直線上。比如。當(dāng)找到相應(yīng)的點時，該約束限制了搜索范圍。立體聲匹配約束，4。排序約束因為圖像是真實世界的投影，如果在真實世界中P在Q的左邊，那么在圖像中P仍然在Q的左邊。然而，如果視點的方向變化很大，這種約束可能不被滿足。5.互對應(yīng)約束假設(shè)搜索從左圖像開始，并在右圖像上找到相應(yīng)的點拒絕。如果任務(wù)相反，搜索只從一個點開始，但是找不到E，那么匹配是不可靠的，應(yīng)該被排除。該約束有助于排除那些由于遮擋、高亮或噪聲而不存在的點。6.視差限制約束)7。核線約束，33。對極幾何，基線：左右攝像

7、機(jī)光學(xué)中心之間的連接；極平面：空間點，由兩個攝像機(jī)的光學(xué)中心確定的平面；極點：兩個攝像機(jī)的基線和圖像平面的交點；極線：極平面和像平面的交點?；€，34，對極幾何，動機(jī)：在哪里找到匹配點？極平面極線和極線約束的匹配點必須在極線、35、極線方程上，左右圖像對應(yīng)點之間的關(guān)系可用本質(zhì)矩陣表示?；揪仃囉糜跀z像機(jī)校準(zhǔn)。公式：pr和pl分別是齊次相機(jī)坐標(biāo)向量。該公式描述了pr點位于與矢量Epl相關(guān)的極線上。本質(zhì)矩陣是具有兩個相等非零奇異值和秩2的奇異矩陣。36，校正圖像，目的：規(guī)范核線約束中的核線分布，進(jìn)一步提高匹配效率。校正后的圖像不需要偏光片方程，因為對應(yīng)的匹配點在圖像對應(yīng)的掃描線上。37，校正圖像，

8、其中所有的極線是平行的，38，校正圖像，將極點拉到無窮大。39，校正圖像，校正后，圖像匹配方法，42，區(qū)域匹配，基于局部/窗口的算法3360計算匹配點的特定窗口中的相似性。全局算法：能量方程：模擬退火，動態(tài)規(guī)劃，圖形切割)等。圖像匹配法，圖像匹配法，圖像匹配法，圖像匹配法，圖像匹配法，48，特征匹配VS區(qū)域匹配，特征匹配：速度快，匹配效率高；特征提取可以達(dá)到亞像素級的高精度；匹配元素是對象的幾何特征，對光照變化不敏感。重建需要配合。密集匹配):重建不需要擬合；速度慢，效率低；對于沒有紋理和沒有明顯紋理的圖像，匹配效果不理想；對光強(qiáng)、對比度和光照條件敏感。圖像匹配法，50，多個攝像機(jī)，在三個攝像機(jī)中增加第三個攝像機(jī)可以消除雙目圖像點造成的不確定性。實質(zhì)上，第三圖像可以用于檢查前兩個圖像中的假設(shè)匹配：首先重建與前兩個圖像中的匹配點相對應(yīng)的三維空間點，然后將其投影到第三圖像。如果在第三幅圖像的重投影點周圍沒有一致的點，則該匹配一定是錯誤的匹配。51，結(jié)構(gòu)燈。光學(xué)投影儀將一定圖案的結(jié)構(gòu)光投射到物體表面，形成