基于雙目視覺的運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)

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1、擊種故Ａ香朵ＵＮＩＴＹＩＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＡＩＶＥＲＳＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＥＮＣＥＡＮＤＴＥＩＮ碩ｄｂ學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ論文題目基干雙目視覺的運(yùn)動恢復(fù)綃構(gòu)學(xué)科專業(yè)信號與信息處馳學(xué)號２０１３２１０２０４７９作者燭名楊陽．指導(dǎo)教師李鴻升副教授Ｉ她創(chuàng)性蘆朋本人聲明所呈交的學(xué)位論文是木人偉導(dǎo)師巧導(dǎo)下進(jìn)巧的研究ｎ：化及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了義中特別加Ｗ標(biāo)化和致謝的地方夕Ｋ論義中不包含其他

2、人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，化小包含為獲得電子科技人學(xué)或巧它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書兩使用過的材料。與－－ｆ我｜；１Ｕ作的Ｎ志對木研究所做的化何貢獻(xiàn)均?；撐闹凶髁嗣鞔_的說明并表巧謝恵。＇誤名作宵：Ｍ巧ｈ功１八年巧１＿＿／１論義使州授權(quán)＾本學(xué)位論文作者完全了解屯／科巧乂學(xué)有關(guān)保的、使用學(xué)位論文的規(guī)巧，巧權(quán)保留并向罔家巧關(guān)部ｎ或機(jī)構(gòu)送義論文的復(fù)印件和磁盤，允巧論文被森閱和借閱。木人授權(quán)屯了科技人學(xué)可ＬＵ將學(xué)位論文的全、部或部分內(nèi)容編入巧關(guān)數(shù)搬庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印縮印或巧描等復(fù)制手

3、段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文布解密后應(yīng)遵巧此規(guī)定）化巧簽名：詩師簽名：處＿拓＿畫口期：７＞〇八年ｙ巧１日１分類號密級注1UDC學(xué)位論文基于雙目視覺的運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)（題名和副題名）楊陽（作者姓名）指導(dǎo)教師李鴻升副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)信號與信息處理提交論文日期2016.05.11論文答辯日期2016.05.13學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年06月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。StructureFromMotion

4、BasedonBinocularVisionAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:YangyangSupervisor:HongshengLiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要利用相機(jī)運(yùn)動拍攝多幅不同視角下的圖像來恢復(fù)物體的結(jié)構(gòu)是基于圖像的三維重建的研究熱點(diǎn)。它的發(fā)展需要多個(gè)學(xué)科做支撐，

5、包括計(jì)算機(jī)視覺、模式識別、圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。伴隨著其基礎(chǔ)理論的不斷發(fā)展，其在生活中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)輔助診斷、機(jī)器人視覺導(dǎo)航等。針對多視角圖像的目標(biāo)結(jié)構(gòu)恢復(fù)，本文以運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法(StructureFromMotion，SFM)為基礎(chǔ)，引入了雙目視覺，對基于多幅圖像的點(diǎn)云重建（即目標(biāo)結(jié)構(gòu)恢復(fù)）展開了研究，主要研究內(nèi)容如下：(1)介紹了雙目相機(jī)標(biāo)定中的單個(gè)相機(jī)標(biāo)定、雙目標(biāo)定和立體校正并實(shí)現(xiàn)了雙目相機(jī)的標(biāo)定，然后對運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法的算法流程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。(2)研究了基于雙目圖像序列的運(yùn)動恢

6、復(fù)結(jié)構(gòu)算法。根據(jù)運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法中的二視圖點(diǎn)云生成理論和基于對極限制的多視角點(diǎn)云融合理論，分別重構(gòu)出左右圖像序列對應(yīng)的三維點(diǎn)云。然后，基于運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法中的融合部分重建點(diǎn)云和雙目圖像對的像素行對準(zhǔn)特性，將左右點(diǎn)云融合成一個(gè)點(diǎn)云，即目標(biāo)的最終結(jié)構(gòu)。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本章算法的可行性。(3)提出了基于雙目視覺的增量運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法。首先，基于雙目視覺的視差計(jì)算理論獲得每個(gè)視角下雙目圖像的三維點(diǎn)云；然后，基于運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)的融合部分重建點(diǎn)云理論，提取相鄰視角三維點(diǎn)云的公共匹配點(diǎn)云，估計(jì)出新視角的雙目相機(jī)姿態(tài)，并通過估計(jì)的雙目相機(jī)

7、姿態(tài)實(shí)現(xiàn)了雙目點(diǎn)云的增量融合；最后，根據(jù)雙目相機(jī)之間的固定位置關(guān)系，采用改進(jìn)的雙目光束法平差算法優(yōu)化了三維點(diǎn)云和雙目相機(jī)姿態(tài)；最終得到的三維點(diǎn)云即為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)。通過實(shí)驗(yàn)對本章算法進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證了本章算法的有效性和魯棒性。關(guān)鍵詞：三維重建，運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)，雙目視覺，相機(jī)姿態(tài)估計(jì)，雙目光束法平差I(lǐng)ABSTRACTABSTRACTUsingmulti-viewimagescapturedbymovingcameratorecoverthree-dimensionalobjectstructuresisahotresearch

8、topicof3Dreconstruction.Multipledisciplinessupportitsdevelopment,includingcomputervision,patternrecognition,imageprocessing,computergraphicsandsoon.With