基于雙目視覺的運動恢復結構

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

2、人己經發(fā)表或撰寫過的研究成果，化小包含為獲得電子科技人學或巧它教育機構的學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均。化論文中作了明確的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＾本學位論文作者完全了解屯／科巧乂學有關保的、使用學位論文的規(guī)巧，巧權保留并向罔家巧關部ｎ或機構送義論文的復印件和磁盤，允巧論文被森閱和借閱。木人授權屯了科技人學可ＬＵ將學位論文的全、部或部分內容編入巧關數搬庫進行檢索，可Ｗ采用影印縮印或巧描等復制手

3、段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文布解密后應遵巧此規(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學位論文基于雙目視覺的運動恢復結構（題名和副題名）楊陽（作者姓名）指導教師李鴻升副教授電子科技大學成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學位級別碩士學科專業(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學位授予單位和日期電子科技大學2016年06月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。StructureFromMotion

4、BasedonBinocularVisionAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:YangyangSupervisor:HongshengLiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要利用相機運動拍攝多幅不同視角下的圖像來恢復物體的結構是基于圖像的三維重建的研究熱點。它的發(fā)展需要多個學科做支撐，

5、包括計算機視覺、模式識別、圖像處理、計算機圖形學等。伴隨著其基礎理論的不斷發(fā)展，其在生活中的應用越發(fā)廣泛，如虛擬現實、增強現實、醫(yī)學輔助診斷、機器人視覺導航等。針對多視角圖像的目標結構恢復，本文以運動恢復結構算法(StructureFromMotion，SFM)為基礎，引入了雙目視覺，對基于多幅圖像的點云重建（即目標結構恢復）展開了研究，主要研究內容如下：(1)介紹了雙目相機標定中的單個相機標定、雙目標定和立體校正并實現了雙目相機的標定，然后對運動恢復結構算法的算法流程進行了詳細的闡述。(2)研究了基于雙目圖像序列的運動恢

6、復結構算法。根據運動恢復結構算法中的二視圖點云生成理論和基于對極限制的多視角點云融合理論，分別重構出左右圖像序列對應的三維點云。然后，基于運動恢復結構算法中的融合部分重建點云和雙目圖像對的像素行對準特性，將左右點云融合成一個點云，即目標的最終結構。最后通過實驗驗證了本章算法的可行性。(3)提出了基于雙目視覺的增量運動恢復結構算法。首先，基于雙目視覺的視差計算理論獲得每個視角下雙目圖像的三維點云；然后，基于運動恢復結構的融合部分重建點云理論，提取相鄰視角三維點云的公共匹配點云，估計出新視角的雙目相機姿態(tài)，并通過估計的雙目相機

7、姿態(tài)實現了雙目點云的增量融合；最后，根據雙目相機之間的固定位置關系，采用改進的雙目光束法平差算法優(yōu)化了三維點云和雙目相機姿態(tài)；最終得到的三維點云即為目標的結構。通過實驗對本章算法進行了對比分析，驗證了本章算法的有效性和魯棒性。關鍵詞：三維重建，運動恢復結構，雙目視覺，相機姿態(tài)估計，雙目光束法平差IABSTRACTABSTRACTUsingmulti-viewimagescapturedbymovingcameratorecoverthree-dimensionalobjectstructuresisahotresearch

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