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《沈阳工业大学》 2007年
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基于计算机视觉的深度信息提取技术的研究

王瑞  
【摘要】: 作为一个多学科交叉的领域,计算机视觉的理论研究和实际应用都取得了飞速的发展。尤其是近年来,图像科学的发展和计算机信息处理能力的增强,为计算机视觉的研究和应用提供了良好的条件。因此,对计算机视觉的进一步研究,具有重要的理论意义和实用价值。 计算机视觉的主要研究内容是由多幅二维的平面图像恢复出被摄物体的三维空间信息,而其中基于两幅图像的视觉技术则是一个研究热点。计算机视觉的基本原理是模仿人眼与人类视觉的立体感知过程,从两个视点观察同一景物,以获取不同视角下的感知图像,通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差,以获取景物的三维信息。 一个完整的计算机视觉系统通常可分为图像获取、摄像机标定、图像预处理、特征提取、立体匹配和深度确定等六大部分。重点对立体匹配过程进行了详细分析和算法实现。开发了图像获取系统,实现了图像数据的直接内存访问。同时,研究了摄像机标定技术,利用成像过程中的径向约束(RAC)分解摄像机参数,使得求解线性方程组即可得到全部的摄像机参数,避免非线性优化搜索。图像预处理包括图像噪声的平滑、对比度的增强和边缘检测等。在分析研究各种图像预处理算法的基础上,用VC++实现了这些算法。在立体匹配方面,以边缘点为匹配基元,改进了双阈值判断的分阶段立体匹配方法。通过边缘检测、相似性检验和兼容性检验完成了匹配的全过程,并采用双向匹配,以获得更多的最佳匹配点,这样既缩小了匹配搜索空间,又保证了匹配的可靠性。并对得到的离散数据进行了三维重建,恢复深度信息,最终在OpenGL中实现了物体的三维显示。 本文针对计算机视觉系统中的各项关键技术,包括图像获取、摄像机标定、图像预处理、特征点提取、立体匹配、三维坐标计算等进行了方法研究和软件仿真实验,验证了所采用方法的正确性和可行性。为开发构建一个完整的计算机视觉系统结构奠定了基础。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 耿盛涛;基于双目视觉的机器人目标检测与跟踪研究[D];江南大学;2010年
2 钟传智;基于视觉的工件探伤系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
3 闫霞;基于机器视觉的体积测量系统研究[D];河南科技大学;2011年
4 韩云生;基于双目立体视觉的移动机器人目标定位[D];江南大学;2009年
5 李琳;发菜生长体积的计算机视觉测量的研究[D];天津科技大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邱光帅;双目立体视觉在机器人三维重建定位中的方法研究[D];昆明理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 贾克斌;高明珠;王妍;刘鹏宇;;文化遗产图像检索系统实现及关键技术研究[J];北京工业大学学报;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 刘松林;陈杰;郝向阳;西勤;;玻壳缺陷检测与几何量测视觉系统的设计与实现[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
5 樊彬;罗飞;李招;;一种基于整数图像技术的窗口匹配算法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
6 李作勇;李纳新;;多彩色空间联合分割的人脸检测[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 张发军;柴苍修;;基于机器视觉技术键槽的力矩检测[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
8 王鹏;王红平;;基于网格图像的双线性插值畸变校正的方法研究[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 王东署;潘峰;项龙江;徐心和;;基于视觉伺服的脑外科手术机器人系统[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
10 傅莉;徐心和;;基于计算机视觉的人体步态参数获取方法综述[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
2 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
4 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
6 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
7 杨光;基于大型科学仪器工作站的屏幕图像识别与压缩技术研究[D];吉林大学;2011年
8 崔晓荣;建(构)筑物爆破倒塌过程的摄影测量分析[D];中国科学技术大学;2011年
9 卢思军;立体匹配关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
10 刘帅;面向陆地边界场景的三维建模方法研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
5 宗雯雯;基于双目立体视觉的特征点匹配关键技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
6 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
8 张云珠;工业机器人手眼标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 林欣堂;基于视觉的大尺寸工件边缘检测及图像拼接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈瑞清,张萍;我国发菜研究的进展[J];北方园艺;2003年01期
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4 李庆瀛;褚金奎;李荣华;王洪青;;基于卡尔曼滤波的移动机器人运动目标跟踪[J];传感器与微系统;2008年11期
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6 刘焕军,王耀南,段峰;机器视觉中的图像采集技术[J];电脑与信息技术;2003年01期
7 赵学敏,毕永红,秦山,胡征宇;发菜细胞培养物对盐胁迫的响应[J];西北植物学报;2005年11期
8 李盼池,肖红,许少华,刘显德;支持向量机在模式分类中的应用[J];大庆石油学院学报;2003年02期
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10 尹红梅,樊红萍;彩色图像边缘检测改进算法[J];电子工程师;2005年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱凤臣;基于图像的目标跟踪中特征提取方法的研究[D];西北工业大学;2004年
2 宋丽华;空间三维信息获取技术的研究[D];武汉大学;2004年
3 王新宇;基于计算机立体视觉的三维重建[D];中南大学;2004年
4 王晓华;基于双目视觉的三维重建技术研究[D];山东科技大学;2004年
5 张艳峰;基于立体视觉的不规则物体的三维重建[D];大连理工大学;2005年
6 庞作伟;自主吸尘机器人立体视觉基础研究[D];浙江大学;2005年
7 马桂珍;基于立体视觉的三维景物重建与跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 李玲;基于双目立体视觉的计算机三维重建方法研究[D];武汉大学;2005年
9 夏若安;基于图像分析的小尺寸精密测量研究[D];湖南大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 魏泽鼎;贾俊国;王占永;;基于视觉传感器的棉花果实定位方法[J];农机化研究;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任柯燕;基于机器视觉的室外场景图像理解方法研究[D];北京邮电大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 耿盛涛;基于双目视觉的机器人目标检测与跟踪研究[D];江南大学;2010年
2 张作楠;机器人视觉伺服跟踪系统的研究[D];江南大学;2012年
3 宋东;基于双目立体视觉的三维信息恢复方法研究[D];吉林大学;2012年
4 崔淑娟;自然场景下成熟苹果目标的识别及其定位技术研究[D];陕西科技大学;2012年
5 王涛;水下双目立体视觉三维信息获取技术研究[D];中国海洋大学;2012年
6 来春风;数字近景影像稠密匹配方法研究[D];南京师范大学;2012年
7 张瑞东;轮式移动机器人控制系统研究与实现[D];河北工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕宏静,贾云得;用多基线立体视觉系统恢复稠密深度图像[J];北京理工大学学报;2000年01期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 张爱武,李明哲,胡少兴,随振;基于计算机视觉的三维测量技术(英文)[J];农业工程学报;2001年01期
9 鲁新国;王琰;杨大为;;基于计算机视觉的线性摄相机标定技术研究[J];沈阳理工大学学报;2007年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 许建明;孔德润;孙斌;张磊;胡乃中;付忠谦;何兵兵;谢岳;;基于计算机视觉的无创性食管曲张静脉测压仪及其检测方法[A];中华医学会第七次全国消化病学术会议论文汇编(下册)[C];2007年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
2 本报记者 姜晨怡;计算机也会有错觉[N];科技日报;2007年
3 王悦承;逾30篇中国论文入选ICCV[N];中国计算机报;2005年
4 本报记者 薛娟;未来搜索:没有搜索的搜索[N];中国经济时报;2010年
5 ;数字媒体:共享缤纷世界[N];中国计算机报;2006年
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7 记者 胡祥修;莲花山建成世界最大图像数据库[N];湖北日报;2006年
8 记者 李大庆;我在国际计算机视觉算法竞赛中摘金[N];科技日报;2011年
9 本报记者 房琳琳;沈向洋:双榜院士“中国造”[N];科技日报;2007年
10 记者李大庆;专家研讨智能视觉监控技术[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢存;计算机视觉中若干问题实现技术和算法的研究[D];大连理工大学;2002年
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3 翟乃斌;基于计算机视觉的汽车整车尺寸测量系统的研究[D];吉林大学;2007年
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5 卢思军;立体匹配关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
6 王玮;基于遮挡信息的局部立体匹配算法的研究[D];山东大学;2012年
7 翟振刚;立体匹配算法研究[D];北京理工大学;2010年
8 李庆中;苹果自动分级中计算机视觉信息快速获取与处理技术的研究[D];中国农业大学;2000年
9 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
10 赵书涛;基于计算机视觉的直读仪表校验方法研究[D];华北电力大学(河北);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑞;基于计算机视觉的深度信息提取技术的研究[D];沈阳工业大学;2007年
2 蔡宇;3D重建中的摄像机标定与点云处理[D];吉林大学;2009年
3 王晓华;基于双目视觉的三维重建技术研究[D];山东科技大学;2004年
4 唐志健;基于立体视觉的深度信息恢复技术研究[D];大庆石油学院;2006年
5 蔡钦涛;基于图像的三维重建技术研究[D];浙江大学;2004年
6 陈戈军;基于双目立体视觉的机械臂手端定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 赵丽红;机器人的计算机视觉技术研究[D];沈阳工业大学;2008年
8 方恒;基于双目立体视觉的三维信息获取技术研究[D];武汉科技大学;2008年
9 胡凌山;移动机器人双目立体视觉技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 李鹏程;计算机立体视觉研究及其在宝石测量中的应用[D];吉林大学;2006年
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