机器视觉测量技术6立体视觉..ppt

第六章第六章 立体视觉立体视觉1.立体成像被动测距传感被动测距传感视觉系统接收来自场景发射或反射视觉系统接收来自场景发射或反射的光能量，形成图像的光能量，形成图像.主动测距传感主动测距传感视觉系统首先向场景发射光能量，视觉系统首先向场景发射光能量，然后接收场景对发射光能量的反射能然后接收场景对发射光能量的反射能量，形成图像量，形成图像.共轭点：同一场景点在二个图像中的对应投影点同一场景点在二个图像中的对应投影点.外极平面：场景点与两投影中心场景点与两投影中心.外极线：外极平面与图像平面的交线外极平面与图像平面的交线.外极点：同一平面上的所有外极线交于一点同一平面上的所有外极线交于一点.假定垂直视差为零假定垂直视差为零.零视差线零视差线立体成象的一般情况：立体成象的一般情况：（1）立体匹配的基本约束立体匹配的基本约束 外极线约束外极线约束2.立体匹配的基本方法立体匹配的基本方法一致性约束一致性约束对图像进行规范化处理对图像进行规范化处理(MN)：u 窗口内光强平均值窗口内光强平均值.光强分布函数光强分布函数 唯一性约束唯一性约束 连续性约束连续性约束光滑物体光滑物体投影连续投影连续视差连续视差连续（2）基于边缘的立体匹配）基于边缘的立体匹配 在某一行上计算各边缘的位置在某一行上计算各边缘的位置 通过比较边缘的方向和强度粗略地进行边缘匹配通过比较边缘的方向和强度粗略地进行边缘匹配 通过在精细尺度上进行匹配，可以得到视差估计通过在精细尺度上进行匹配，可以得到视差估计（3 3）基于区域相关性的立体匹配）基于区域相关性的立体匹配 在立体图像对中识别兴趣点，而后使用区域相关法在立体图像对中识别兴趣点，而后使用区域相关法来匹配两幅图像中相对应的点来匹配两幅图像中相对应的点 兴趣点计算公式如下兴趣点计算公式如下:(基于外极线基于外极线)特征点匹配特征点匹配设待匹配的候选特征点对的视差为设待匹配的候选特征点对的视差为 dx dy为区域灰度均值为区域灰度均值 相关系数相关系数全息干涉测量 结构光三角测距结构光三角测距线结构光测距线结构光测距脉冲飞行时间测距脉冲飞行时间测距蝙蝠和海豚超声测距莫尔光栅测距1、影像莫尔法：、影像莫尔法：一侧点光源，另一侧用眼睛观察。一侧点光源，另一侧用眼睛观察。光栅在面内移动等高线不变光栅在面内移动等高线不变。2、光栅投影法：、光栅投影法：光栅光栅G1和和G2。一一侧侧光光栅栅微微动动，据据条条纹纹运运动动方方向向和和趋趋势势，判判断断物物体形状的凹凸。体形状的凹凸。激光雷达测距已知调制频率和相位差已知调制频率和相位差,则物体到传感器的距离为则物体到传感器的距离为:测距范围：测距范围：f频率，频率，c光速，光速，波长。波长。只能检测只能检测0-2相位差，测距具有多义性。相位差，测距具有多义性。技术实现难度较大。技术实现难度较大。变焦测距变焦测距