数码相机双目立体视觉的三维重建

【摘要】：双目立体视觉通过模拟人类视觉机理可以获取图像的深度信息最终实现物体的三维重建,是计算机视觉中一个重要的研究方向。面对数码相机拥有率不断提高的今天,普通用户如何利用数码相机获取的二维景物信息,实现景物信息的三维重建是一个亟待解决的问题。本文以双目立体视觉理论为基础,借助日常生活中的普通数码相机,设计完成了一个基于双目立体视觉的三维重建系统,并对三维重建系统中的摄像机标定,立体匹配进行了研究,主要完成了一下工作: 1、对摄像机标定的理论和方法进行了研究,制作了平面棋盘格标定模板,并针对标定过程中的棋盘格角点检测算法进行了改进,最后对数码相机进行了标定,获取了摄像机内参数。 2、研究了基于特征的立体匹配方法,对基于Harris和SIFT的特征检测进行了介绍,最后根据匹配结果获取基本矩阵,利用基本矩阵以及内参数求取了外参数。 3、根据现有条件构建了三维重建系统,利用已经获得的摄像机内外参数和立体匹配结果,根据立体视觉原理实现了对特征点的三维坐标计算,最后利用OpenGL将这些点显示出来,实现了物体的三维重建。