收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

移动机器人双目立体视觉技术研究

胡凌山  
【摘要】:本文以Marr的视觉理论为基础,对移动机器人的双目立体视觉技术进行了研究,其目标是在机器人移动过程中,利用机器人上安装的左右两个摄像机拍摄的图像,为机器人提供感兴趣目标的深度信息及空间三维坐标。 文中重点对双目立体视觉系统的摄像机标定、立体匹配、三维坐标恢复三项最重要的技术进行了研究。在摄像机标定方面,考虑到摄像机随机器人移动的特点,先采用经典的张氏标定法完成摄像机静止状态下的初始标定,并设定摄像机的内参数不变;在移动过程中采用基于基本矩阵和本质矩阵的自标定技术以确定摄像机的运动参数。在立体匹配部分,重点研究了区域相关匹配和基于特征的匹配两种类型的匹配算法。前者以左右模板内灰度分布的互相关程度作为基本匹配准则,同时结合多个约束条件做多重判断,提高匹配速度和准确性。后者以Harris角点作为待匹配的特征点,按由粗到精逐步匹配的思路,先由相关性得到初匹配结果,该结果中不可避免的存在误匹配,在此基础上采用最小中值法完成基本矩阵的估计,根据基本矩阵描述的外极线约束去除误匹配,得到一个更为精确的匹配结果。在完成了摄像机标定和立体匹配后,采用最小二乘法求解投影方程组得到空间点的三维坐标值。 本文针对双目立体视觉系统中的各项关键技术,包括图像滤波、特征点提取、摄像机标定、基本矩阵计算、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。为开发研制实用的移动机器人双目立体视觉系统奠定了基础。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP242

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 崔开涌;王任杰;林小玲;;机器人双目视觉系统的算法研究与实现[J];计算机工程;2008年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常颖丽;小型割灌机器人视觉图像特征点匹配算法研究[D];东北林业大学;2011年
2 呼志刚;水下双目立体视觉三维定位技术研究[D];中国海洋大学;2011年
3 马若斌;基于机器视觉的小型无人直升机障碍规避系统设计与实现[D];上海交通大学;2011年
4 郭金鑫;基于改进SIFT算法的移动机器人视觉定位研究[D];燕山大学;2011年
5 宁静静;基于双目立体视觉的立体匹配算法的研究[D];中北大学;2012年
6 李偲;全自主足球机器人视觉系统的研制[D];中国海洋大学;2008年
7 钞萌;基于机器人视觉的定位[D];北京交通大学;2010年
8 魏敬强;基于双目立体视觉的工件识别定位与抓取系统研究[D];西安理工大学;2009年
9 路燕;基于机器视觉的物体几何尺寸测量算法研究[D];西安理工大学;2009年
10 狄跃平;室内飞行定位系统的研究与实现[D];上海交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李奇,冯华君,徐之海,韩一石,黄红强;计算机立体视觉技术综述[J];光学技术;1999年05期
2 游素亚,柳健,彭复员,万发贯;一种基于小波变换的多分辨率立体匹配算法[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年05期
3 陈熙霖;视觉计算——人类感知能力的延伸[J];测控技术;2000年05期
4 徐奕,周军,周源华;立体视觉匹配技术[J];计算机工程与应用;2003年15期
5 全红艳,张田文;基于运动的摄像机定标方法的综述[J];计算机工程与应用;2003年22期
6 杨长江,汪威,胡占义;一种基于主动视觉的摄像机内参数自定标方法[J];计算机学报;1998年05期
7 雷成,吴福朝,胡占义;一种新的基于主动视觉系统的摄像机自标定方法[J];计算机学报;2000年11期
8 任重;邵军力;;双目立体视觉的匹配方法研究[J];军事通信技术;2001年02期
9 文巨峰,周骥平,颜景平,徐钰华;双目立体视觉的移动机器人实验平台的研究[J];制造业自动化;2001年12期
10 吴福朝,李华,胡占义;基于主动视觉系统的摄像机自定标方法研究[J];自动化学报;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张艳珍;微机视觉系统相关理论及技术研究[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈白帆;移动机器人立体视觉三维重建系统的研究与开发[D];中南大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
4 刘治群;杨万挺;朱强;;几种图像增强算法的研究比较[J];合肥师范学院学报;2010年06期
5 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
6 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
7 李素云;张德祥;;基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
8 张备伟,吴福朝;基于正十二边行平面模板的摄象机自标定[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
9 胡继胜;;基于小波变换的图像处理[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
10 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 王海霞;王春艳;卢晓;;手眼视觉系统的自标定技术[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;Development of High-precise Hand-eye Calibration Software System[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 王重阳;彭圆;张风珍;牟林;;CWT奇异值在水中目标回波信号特征提取中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
7 张娟;陈春晓;;基于分层重建的摄像机完全自标定[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
8 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
5 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
6 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
7 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 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
9 单鹂娜;组合式时间编码结构光三维测量方法与技术[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010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 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
3 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
8 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
9 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
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张红源;陈自力;;图像匹配经典算法及其改进方法研究[J];兵工自动化;2008年09期
2 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
3 裴明涛;贾云得;;基于主动视觉的摄像机线性自标定方法[J];北京理工大学学报;2006年01期
4 孙若渔;;速滑运动分析中多台摄像机视频同步问题的研究[J];冰雪运动;2008年01期
5 吕小莲;吕小荣;卢秉福;;西红柿采摘机器人视觉系统的设计与研究[J];传感器与微系统;2010年06期
6 冯文灏;关于近景摄影机检校的几个问题[J];测绘通报;2000年10期
7 张凤静;夏伟杰;;双目立体视觉测距系统目标车辆检测算法研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2011年01期
8 侯小丽;;立体视觉中的立体匹配技术研究的现状与展望综述[J];太原城市职业技术学院学报;2008年12期
9 王忠石;韩晓微;徐心和;;棋盘格模板角点的自动定位[J];东北大学学报;2006年09期
10 席文明,郑梅生,颜景平;视觉引导下的机器人跟踪复杂焊缝的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 池凌鸿;立体匹配算法的研究和应用[D];中国科学技术大学;2011年
2 柳长安;无人机航路规划方法研究[D];西北工业大学;2003年
3 王文格;基于计算机视觉的大型复杂曲面三维测量关键技术研究[D];湖南大学;2003年
4 漆随平;基于计算机视觉的检测方法与应用研究[D];浙江大学;2005年
5 陈向伟;机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
6 邱志强;基于仿射近似从航空图像重建目标三维结构[D];国防科学技术大学;2004年
7 邹小兵;移动机器人原型的控制系统设计与环境建模研究[D];中南大学;2005年
8 沈猛;轮式移动机器人导航控制与路径规划研究[D];西北工业大学;2006年
9 王芳荣;基于机器人视觉物体三维重构及尺寸测量技术研究[D];吉林大学;2007年
10 邓宝松;基于点线特征的大基线图像序列三维重建技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭轶芹;双目视觉立体匹配致密匹配算法的研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 白荣侠;基于立体视觉的三维重建关键算法研究及应用[D];西安电子科技大学;2010年
3 王月梅;双目立体视觉中图像匹配算法的研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 刘云鹏;非均匀光场水下目标探测图像增强研究[D];中国海洋大学;2011年
5 呼志刚;水下双目立体视觉三维定位技术研究[D];中国海洋大学;2011年
6 殷虎;基于图像分割的立体匹配算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 刘兴荣;用于移动机器人的立体视觉技术[D];河北工业大学;2003年
8 黄明;武装直升机航迹规划与轨迹控制研究[D];南京航空航天大学;2004年
9 王胜锋;特征建模及控制的研究[D];南京理工大学;2004年
10 蔡钦涛;基于图像的三维重建技术研究[D];浙江大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马传波;马涛;于梅艳;;计算机视觉技术在水利行业中的应用[J];现代农业科技;2012年10期
2 杨明;赵冬媛;王永泊;;基于双目视觉测距的限速系统实现[J];河南城建学院学报;2012年01期
3 杨洗陈;;激光加工机器人技术及工业应用[J];中国激光;2009年11期
4 刘振宇;姜楠;张令涛;;基于人工路标和立体视觉的移动机器人自定位[J];计算机工程与应用;2010年09期
5 刘丽华;;非线性优化模型的数码相机定标[J];计算机工程与应用;2010年25期
6 董培建;王赓;盛焕烨;吕恬生;;基于双目视觉的小型无人直升机位姿检测[J];计算机工程;2009年14期
7 张海强;窦丽华;方浩;;基于地面视差分布的栅格地图建立方法[J];计算机工程;2010年18期
8 张备伟;陈胜勇;王子为;;一种抛物面摄像机系统的标定方法[J];计算机工程;2012年06期
9 胡宇;史豪斌;金若鹏;;足球机器人视觉系统光强自适应算法研究[J];计算机仿真;2010年10期
10 柳有权;丁炳源;;一般位置上的双摄像头立体视觉测距[J];价值工程;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨高波;金炜;徐铁峰;;机器人导航用红外双目视觉系统的设计与实现[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王彦;基于视觉的机械手目标识别及定位研究[D];西安理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江明;基于双目视觉的三维信息获取及重构方法研究[D];昆明理工大学;2010年
2 曹帅;基于多特征融合的室内机器人视觉环境理解研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 胡丽花;基于视觉的类人足球机器人目标定位算法设计[D];浙江理工大学;2011年
4 周震;乒乓球机器人关键技术研究[D];重庆大学;2009年
5 彭永强;Robocup人型足球机器人视觉系统设计与研究[D];重庆大学;2009年
6 任玉峰;基于双目视觉的风挡玻璃智能涂装系统研究[D];合肥工业大学;2009年
7 徐发牛;基于关系匹配的并行部件化人体识别[D];中南大学;2009年
8 姜楠;服务机器人视觉导航技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 吉龙;基于低负载运算平台的双目视觉导航技术研究[D];天津大学;2009年
10 南飞艳;基于SIFT特征匹配的双目视觉图像识别定位系统研究[D];西安理工大学;2010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
2 欧宗瑛,袁野,张艳珍;基于颜色信息足球机器人视觉跟踪算法[J];大连理工大学学报;2000年06期
3 游素亚,柳健,徐光佑;利用视觉相位鉴别能力求解立体视觉匹配[J];电子学报;1996年10期
4 高立志,方勇,林志航;立体视觉测量中摄像机标定的新技术[J];电子学报;1999年02期
5 徐彦君,杜利民,侯自强,金贵昌;基于相位的尺度自适应立体匹配方法[J];电子学报;1999年07期
6 周维忠,崔力,冯心海,孙国基;基于小波变换的一种去噪方法[J];光通信研究;1999年04期
7 张海山;反对称矩阵的若干性质[J];甘肃教育学院学报(自然科学版);2003年03期
8 林家明,杨隆荣;CCD摄像机技术的发展趋势及应用前景[J];光学技术;1999年06期
9 游素亚,柳健,彭复员,万发贯;一种基于小波变换的多分辨率立体匹配算法[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年05期
10 陈熙霖;视觉计算——人类感知能力的延伸[J];测控技术;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程黄金;;双目立体视觉系统的技术分析与应用前景[J];电脑知识与技术;2011年09期
2 黎鹏;刘其洪;雷鸣;徐文斌;;基于立体视觉的大型工件尺寸测量的研究[J];微计算机信息;2008年33期
3 李克国;李大运;陶学恒;;一种双目立体视觉技术中三维坐标点的改进求取算法[J];机电产品开发与创新;2008年05期
4 隋婧,金伟其;双目立体视觉技术的实现及其进展[J];电子技术应用;2004年10期
5 马桂珍,谌海新,马丙辰;基于双目视觉的手术器械跟踪定位技术[J];微计算机应用;2005年02期
6 岳晓峰;李育宽;王平凯;;基于双目立体视觉的压缩机塑料零部件逆向工程应用[J];大连交通大学学报;2010年04期
7 林俊义;黄常标;刘斌;江开勇;;一种基于双目立体视觉的激光线扫描技术[J];机械设计与制造;2011年08期
8 宋丽梅;;双目立体机器视觉检测系统及其应用[J];西南科技大学学报;2006年01期
9 张鹏炜;张智诠;胡磊;栾胜;;一种用于外科手术导航的双目视觉简化系统[J];光电工程;2009年06期
10 何秋奇;杨玉珍;岳晓峰;孙婷婷;张耀平;;基于双目视觉的塑料零件数模重构研究[J];机械工程师;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晓丽;徐光柱;雷帮军;孙水发;冯德鸿;;立体匹配技术研究[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
2 侯建;齐乃明;;月球车立体视觉系统的一种实现方案[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第一届学术会议论文集[C];2005年
3 吴雪梅;;采摘机器双目立体视觉系统的标定[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
4 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 张雪波;方勇纯;马博军;;一种基于2D单应矩阵的摄像机标定方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周星;高志军;胡震宇;唐平;;月面巡视探测器立体匹配技术研究与仿真分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
7 唐文冰;张彦娥;张东兴;李民赞;;基于双目立体视觉的玉米雄穗识别与定位研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 李华;;一个基于双目立体视觉的便携式三维扫描仪[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
9 肖帜;吴开华;;用于摄像机标定的图像特征点提取算法[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年
10 汤春林;;双目立体视觉在模型姿态非接触测量中的应用研究[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 本报记者 张海志;一名产业工人的创新情结[N];中国知识产权报;2010年
2 英特尔中国研究院 杜杨洲;3D显示热潮来袭[N];计算机世界;2010年
3 本报记者 段佳;果蔬采摘机器人有了三维视力[N];大众科技报;2009年
4 刘戈三;国产3D作何打算[N];人民日报;2010年
5 ;微软亚洲研究院里的“魔术师”[N];电脑报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 罗桂娥;双目立体视觉深度感知与三维重建若干问题研究[D];中南大学;2012年
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
4 赵萍;机器视觉测量方法及曲面重构技术研究[D];沈阳农业大学;2011年
5 刘斌;基于双目立体视觉的大锻件尺寸在位测量关键技术研究[D];燕山大学;2010年
6 姜淑华;基于机器视觉的二维(三维)非接触测试技术[D];长春理工大学;2009年
7 张艳珍;微机视觉系统相关理论及技术研究[D];大连理工大学;2001年
8 翟振刚;立体匹配算法研究[D];北京理工大学;2010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 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 刘晶晶;基于双目立体视觉的三维定位技术研究[D];华中科技大学;2007年
3 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
4 高纯玲;基于双目立体视觉的手术器械跟踪定位研究[D];华中科技大学;2008年
5 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
6 郭陆峰;双目视觉系统关键技术研究[D];华侨大学;2008年
7 廖素英;实时双目立体视觉研究[D];电子科技大学;2005年
8 常一婷;基于图形识别的虚拟交互关键技术的研究[D];大连海事大学;2010年
9 于希娟;双目立体视觉技术的理论研究与程序实现[D];华北电力大学(北京);2004年
10 刘维;基于双目立体视觉的物体深度信息提取系统研究[D];中南大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026