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《小議基于雙目立體視覺的三維定位技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于雙目立體視覺的三維定位技術(shù)研究姓名：劉晶晶申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：宋恩民20070602華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要立體視覺是計(jì)算機(jī)視覺中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，用于對(duì)空間點(diǎn)進(jìn)行立體定位。由于雙目立體視覺直接模擬人類雙眼處理景物的方式，適用性廣，成為立體視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《三維腫瘤概率映射輔助前列腺活組織穿刺取樣方法研究》，對(duì)雙目立體視覺的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，可對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行三維定位，指導(dǎo)外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)部位的準(zhǔn)確定位。雙目立體視覺主要包括攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配和三維坐標(biāo)計(jì)算三部分。攝像機(jī)標(biāo)定是
2、立體視覺的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)操作簡單、定位精度高、穩(wěn)定性好的要求，應(yīng)選用簡單、靈活、快速的攝像機(jī)的標(biāo)定方法，系統(tǒng)采用張氏平面標(biāo)定算法，并利用單應(yīng)性矩陣解決了快速自動(dòng)獲取標(biāo)定板上特征點(diǎn)的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)的問題；此外，改進(jìn)了張氏標(biāo)定算法中只校正徑向畸變的不足，考慮了切向畸變的影響，使得畸變校正結(jié)果更理想，精度更高。對(duì)于立體匹配，根據(jù)實(shí)際背景需要，提出了基于特征的立體匹配方法，采用了新的基于灰度跳變的角點(diǎn)篩選方法，利用亞像素級(jí)坐標(biāo)獲取方法得到角點(diǎn)的精確坐標(biāo)，并利用極線約束將角點(diǎn)搜索空間從二維降到一維，大大縮短了匹配的時(shí)間，提高了效率。最后，利用匹
3、配的結(jié)果采用最小二乘法計(jì)算空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)表明，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，系統(tǒng)的三維定位精度比較高，誤差比較小，并且操作簡單，定位快捷。關(guān)鍵詞：雙目立體視覺，攝像機(jī)標(biāo)定，立體匹配I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractStereoVisionisusedtolocatespatialpoint,whichisanimportantresearchfieldofComputerVision.BinocularStereoVisionisthefamousoneinStereoVision,duetoitscharacteristicofsimulatingthemann
4、erofman’seyesprocessinginformation,whichhasgreatapplicability.ResearchisdoneonBinocularStereoVision’skeytechnique,basedontheprojectnamedon3DProbabilityModelAssistedProstateTumorBiopsyNavigationSystem.Thesystemcancalculatethepositionofsurgeryinstrumentandinstructdoctorlocatingthepartoffoc
5、us.ThemaintechniqueofBinocularStereoVisioniscomposedofcameracalibration,stereomatchingand3Dcoordinatescomputing.Cameracalibrationisakeyone.FortheSurgicalNavigationSystemofComputer-AssistedSurgerymusthavesimpleoperation,highprecisionandgoodstability,themethodofcameracalibrationmustbesimpl
6、e,flexibleandfast.WeadoptZhang’sflexiblenewcameracalibrationmethod,andsolvetheproblemabouthowtoautomaticallygetthepixelcoordinatesandworldcoordinatesofallthecharacteristicpointsonthecalibrationboardbyhomographymatrix.Besides,weconsidertheeffectoftangentialdistortiontoimprovetheZhang’ssho
7、rtageonlycalibratingradialdistortion,whichhasbetterresultandhighprecision.Accordingtotheactualneed,weputforwardastereomatchingmethodbasedoncharacteristicspoints,whichcanobtainsubpixelprecision.Intheprocessofmatching,weproposeanewwaytofilterpointsbasedonthejumpofgray,inthe
