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《基于雙目視覺的圖像匹配與定位技術的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號密級碩士學位論文題目：基于雙目視覺的圖像匹配與定位技術的研究英文并列題目：ResearchonImageMatchingandLocationTechnologybasedonBinocularVision研究生：范瑩專業(yè)：控制科學與工程研究方向：模式識別與智能系統(tǒng)導師：白瑞林教授指導小組成員：學位授予日期：2016.6答辯委員會主席：楊慧中江南大學地址：無錫市蠡湖大道1800號二○一六年五月摘要摘要隨著機器視覺技術的發(fā)展，雙目視覺已被廣泛應用于工件識別定位、機器人避障導航、三維測距等領域。相比單目視覺，雙目視覺可更靈活的獲取目標物體的3D信息和深
2、度信息，操作簡單，便于實現(xiàn)，具有較明顯的優(yōu)勢。目前對于工件三維定位的研究大多基于SIFT、SURF、Harris等特征點的匹配，檢測到的特征點較少，難以保證定位精度。針對工件缺乏紋理和顏色特征的特點，本文深入研究雙目攝像機標定以及基于邊緣特征的立體匹配技術，以實現(xiàn)工件關鍵抓取點三維重構與工件朝向的確定。針對傳統(tǒng)非線性優(yōu)化方法難以實現(xiàn)穩(wěn)定和高精度的雙目標定，提出了一種基于Hough和混沌粒子群算法的雙目標定方法。采用Hough變換直線擬合對橢圓擬合求取的亞像素圓心像點坐標進行矯正，提高了圓心像點提取精度；非線性尋優(yōu)時采用粒子鄰域內局部最優(yōu)適應度值代替全局最
3、優(yōu)適應度值進行狀態(tài)更新，同時對粒子鄰域內局部最優(yōu)位置進行混沌優(yōu)化，并引入全局自適應動態(tài)慣性權重，有效改善了原粒子群算法易陷入局部極值的問題，提高了雙目標定精度。針對稀疏特征點的匹配中區(qū)域灰度的相似性導致的誤匹配難以保證后續(xù)定位精度，提出了一種改進型形狀上下文的工件立體匹配方法。通過改進匹配搜索策略，根據(jù)形狀上下文直方圖分布信息進行粗匹配，獲取候選匹配點集，減少了后續(xù)匹配計算復雜度；對形狀上下文相似性度量進行加權處理，增加匹配點與非匹配點的區(qū)分度；融合對應輪廓采樣點3*3鄰域的梯度方向直方圖特征，并與形狀上下文構成聯(lián)合相似性度量進行細匹配，并采用RANSA
4、C剔除誤匹配點對。實驗結果表明該方法具有較高的匹配和視差計算精度，一定程度上保證了后續(xù)三維定位的精度。在工件三維定位方面，鑒于機器視覺對于實時性要求較高，采用基于平行配置的雙目視覺模型三維重構方法，實現(xiàn)工件關鍵抓取點的三維重構，并通過工件長軸與圖像水平坐標軸的夾角確定工件朝向。經(jīng)過理論分析以及對不同工件的多次實驗驗證，測試結果表明整個過程實現(xiàn)簡單，能夠滿足后續(xù)抓取的精度要求，具有一定的工程實用價值。關鍵詞：雙目視覺；攝像機標定；Hough變換；混沌粒子群；立體匹配；形狀上下文；三維定位IAbstractAbstractWiththedevelopment
5、ofmachinevision,binocularvisionhasbeenwidelyusedinworkpiecerecognitionandlocation,robotobstacleavoidanceandnavigation,threedimensionalranging,etc.Comparedtomonocularvision,binocularvisioncanacquire3Dinformationoftheobjectmoreflexiblywithmoreobviousadvantages,andtheoperationissimp
6、leandeasytorealize.Mostresearchaboutthethree-dimensionallocationofworkpiecesarebasedonthematchingofSIFT,SURF,Harrisandotherfeaturepoints,wherethedetectedfeaturepointsarefewresultingindifficultytoensurethelocationaccuracy.Consideringthatworkpiecesarelackoftextureandcolorfeatures,b
7、inocularcameracalibrationandstereomatchingtechnologybasedonedgefeaturearestudiedinthispaper,inordertorealizethe3Dreconstructionofkeygraspingpointsandtheorientationofworkpieces.Becausetraditionalnonlinearoptimizationalgorithmisdifficulttoachievestabilityandhighprecisioninstereocal
8、ibration,anewstereocalibrationmethodbase
