基于双目视觉的运动小目标三维测量的研究与实现

【摘要】： 双目视觉的概念源于人的双眼对空间目标的立体感,人眼通过双目视差,产生对空间目标的三维立体感,形成立体的像。用两台摄像机或照相机模拟人的双眼,获得有一定视差的两幅图像,计算机通过图像处理,运用双目视觉原理,就可以得到图像中空间目标的三维信息。计算机双目视觉的研究是一个很有价值的热门研究课题,本文将双目视觉理论结合运动小目标探测识别技术,探讨空间运动小目标的三维测量,该研究在军事、工业和民生都有很广泛的应用价值。 文章开篇介绍了双目视觉的研究意义和研究现状,然后对实现本研究课题的各个技术问题展开探讨和研究:首先介绍了双目视觉系统的几种常用的定标算法,详细阐述本系统所采用的基于2D靶标的摄像头标定方案;继而针对双目视觉和运动空间小目标,在传统的图像匹配算法基础上,提出了一种新的基于双目视觉运动小目标匹配算法;然后介绍基于双目视觉的运动小目标三维测量系统的原理;文章最后,用两个摄像头和计算机搭建实验平台,实现对空间运动小目标的三维测量,并对测量获得的实验数据进行综合分析,实验数据的分析结果验证了本文所采用的算法的合理性、有效性和可行性,测量系统的精度在95%以上,证明本系统能很好地监控空间运动小目标,并能准确地获得测量目标的三维坐标。本文首次将双目视觉的原理应用于空间小目标的监控,为双目视觉的在监控领域提供了研究基础。