基于双目视觉的测距算法研究

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双目视觉技术是计算机视觉技术的一个重要分支,它模仿人类双眼获取环境信息的原理,利用两台摄像机从不同位置拍摄同一物体,然后获取二维数字图像,并利用几何原理对采集到的图像进行处理,获取三维信息,从而使计算机具有认知三维世界的能力。目前双目视觉技术已经在机器人导航、三维测量、虚拟现实等领域得到了广泛的应用。  双目视觉测距技术是双目视觉技术的重要部分,它属于光学测距中的被动式测距方法,本文主要研究了双目视觉测距系统的部分关键技术。本文首先针对摄像机成像特点,介绍了摄像机针孔成像模型和四种坐标系之间的关系,并研究了摄像机标定的方法,最后利用OpenCV自带函数将实验所用的摄像机进行了标定。然后,本文对双目视觉测距系统中常用到的图像特征点的提取和匹配的方法进行了实现和分析,主要包括Harris角点检测法,SUSAN角点检测法,SIFT算法和SURF算法,并对利用多组图像对以上几种方法进行了比较,最终确定实验中利用SIFT算子进行特征点的提取和匹配。最后,本文采用同一特征点在左右视图中的三角几何关系计算出物体距离。  本文该距离测量系统进行了多次试验,试验表明,该距离系统具有较好的精度,能够实现简单环境下的距离测量。
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