基于双PAL全景系统的立体信息获取研究

【摘要】立体视觉是计算机视觉的一个重要分支,也一直是计算机视觉研究的重点和热点之一。立体视觉系统的研究成果被广泛应用于机器人视觉、物体识别、精密测量、虚拟现实等工业及军事领域。由于常规的光学系统成像视场范围较小,因此在此基础上利用立体视觉技术获取立体信息的视场范围较小,在实际应用领域会造成诸多不便。如果能够实时的获取大视场范围内的立体信息,立体视觉技术应用会更加广泛。本文将全景成像系统应用于立体视觉技术,提出了一种基于PAL(PanoramicAnnularLens)的全景环带立体成像系统的立体信息提取方法。该成像系统由两组共轴PAL单元构成,其成像圆为两内外相接的圆环,能够实时提取360度水平视场角物体的立体信息。本文基于该系统的成像原理,针对非单视点成像系统特点建立相机模型对系统进行标定,并验证了标定结果。将原始全景立体图像投影变换展开为矩形图像对,使得现有的对应点匹配算法能够顺利应用,简化了匹配复杂度。将SIFT算法和基于区域增长匹配算法相结合应用到对应点匹配上,获得稠密匹配点,并充分利用了本系统的共线约束来提高匹配的速度和准确度。最后进行立体信息提取实验,应用三角测量原理从捕获的图像中提取有效深度信息,获得稠密视差图,给出了结果和误差分析。本系统能有效获取场景深度信息,3米距离范围误差率在士5.2%内,证明该系统的可行性。
【作者】田延冰；
【导师】白剑；
【作者基本信息】浙江大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】深度信息估计；全景立体成像系统；相机标定；对应点匹配；

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