雙目視覺受電弓表面三維重建技術(shù)研究.pdf

1、多視圖立體視覺技術(shù)是隨人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理等多領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展而發(fā)展的一門交叉學(xué)科。多視圖立體視覺利用兩幅或多幅不同視點(diǎn)的圖像對(duì)空間物體進(jìn)行三維重建或測(cè)量，具有重大研究價(jià)值和廣闊應(yīng)用前景。
　　本文以雙目立體視覺對(duì)受電弓滑板進(jìn)行三維表面重建為目的，對(duì)受電弓傳統(tǒng)二維圖像測(cè)量方式轉(zhuǎn)向三維圖像測(cè)量方式進(jìn)行初步探索。針對(duì)雙目立體視覺技術(shù)中各項(xiàng)關(guān)鍵步驟進(jìn)行了研究，主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.設(shè)計(jì)雙目立體視覺受電弓表面重建硬件

2、系統(tǒng)，采用基于雙目攝像機(jī)的雙目圖像獲取機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為受電弓滑板，搭建了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　2.采用Jean-Yves Bouguet的攝像機(jī)標(biāo)定工具箱對(duì)雙目視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，獲取了雙目攝像機(jī)的主要內(nèi)外參數(shù)。
　　3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了雙目圖像預(yù)處理方法，能有效濾除雙目圖像噪聲，提高雙目圖像對(duì)比度和增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)紋理特征;此外，對(duì)雙目圖像進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，并根據(jù)匹配點(diǎn)計(jì)算雙目系統(tǒng)基本矩陣，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行雙目圖像極線矯正;本文針

3、對(duì)區(qū)域灰度特征匹配算法的劣勢(shì)，提出基于改進(jìn)多尺度小波邊緣檢測(cè)算法的圖像分割方法，將雙目圖像中感興趣區(qū)域即受電弓滑板區(qū)域進(jìn)行提取，縮小了立體匹配計(jì)算量，且在一定程度上提高了匹配精度。
　　4.深入研究雙目立體視覺匹配原理，采用區(qū)域灰度特征描述雙目圖像的對(duì)應(yīng)特征，在此基礎(chǔ)上采用歸一化互相關(guān)函數(shù)進(jìn)行相似度分析，成功獲取視差圖。
　　5.由視差圖進(jìn)行受電弓三維表面重建，驗(yàn)證了利用雙目立體視覺系統(tǒng)對(duì)受電弓表面進(jìn)行三維重建與測(cè)定的可行性