基于橢圓特征的雙目視覺空間平面定位方法研究.pdf

1、機(jī)器視覺作為一個多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都取得了飛速的發(fā)展，尤其是近年來，圖像科學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)信號處理能力的增強(qiáng)，為機(jī)器視覺的研究和應(yīng)用提供了良好的條件?；跈C(jī)器視覺技術(shù)的機(jī)器人應(yīng)用也越來越廣泛，作為機(jī)器人重要的外部環(huán)境信息來源，機(jī)器視覺系統(tǒng)在目標(biāo)定位方面發(fā)揮著巨大作用。雙目立體視覺作為機(jī)器視覺中的一個重要分支，一直是機(jī)器視覺研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。 本文以研究基于雙目視覺和橢圓特征來獲得空間平面位姿的方法為目

2、的，進(jìn)行了一系列的探討和研究。 1.介紹了獲取圖像的攝像機(jī)模型、雙目立體視覺的測量原理及其數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，提出了本文的基于激光橢圓特征的雙目立體視覺模型，建立了雙目視覺模型和空間平面之間的關(guān)系，證明了激光橢圓在左右成像面上具有橢圓特征，并通過算例給出了CCD成像面上的橢圓方程。 2.介紹了橢圓形圖像中心亞像素級提取算法：橢圓擬合法。提出了利用激光橢圓邊緣數(shù)據(jù)的最小二乘橢圓擬合算法，由于該方法是一種近似線性擬合過程，

3、因此計(jì)算速度快、精度高，并由算例給出了擬合的CCD成像面上的橢圓方程，其結(jié)果與第二章給出的橢圓方程一致，說明了最小二乘橢圓擬合算法的可行性。 3.分析了利用橢圓中心作為匹配點(diǎn)求取深度信息造成誤差的原因，提出了基于橢圓特征的空間平面定位的搜索方法和基于雙橢圓方程的解析方法，且通過算例驗(yàn)證了算法的可行性。搜索方法不需要特征點(diǎn)的匹配，計(jì)算工作量小，解決了重心法利用重心計(jì)算深度信息帶來的誤差。解析方法也克服了在平面上設(shè)置特征點(diǎn)的缺陷且比