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立体机器视觉具体实现方法研究 [复制链接]

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发表于 2014-9-13 11:19:46 |显示全部楼层
  立体视觉方法,属于多目或者双目视觉,采用两个或者多个摄像机从不同的位置拍摄图像,通过三角测距原理得到物体的三维尺寸。其缺点是设备安装复杂,需要在多幅图像之间进行对应点的匹配。

  光流法:当目标在相机前运动或相机在一个固定的环境中运动时,都能获得对应的图像变化,这些变化可用来恢复(获得)相机和目标间的相对运动以及场景中多个目标间的相互关系。在具体技术上就是通过求解光流方程来求取表面朝向。此方法有一定的限制,要求图像要有足够的采样密度,同时在图像平面中每一点上的灰度变化应该完全是由图像中模式的运动引起的,不应该包括反射性质变化带来的影响。其缺点是需要控制照明或物体运动且条件要求苛刻,适用范围窄。

  亮度立体法:属单目视觉,基本原理是在同一光照条件下,物体不同的表面朝向对应图像中的不同灰度即反射图方程。由于反射图方程属于病态方程,所以通过变换光源得到不同光照条件下的图像,利用反射图方程组来求解表面朝向,进而计算三维尺寸。应用的最理想情况是:成像光源和摄像机为无穷远,物体表面为均匀漫反射表面,则可以得到理想反射图方程;物体表面为光滑表面,并且已知物体表面的特征点高度。

  阴影法:属单目视觉,成像的基本原理同亮度立体法,但不需要控制光源,是一种简单可行的方法。此方法需要采用附加的约束如惟一性、连续性(表面、形状)、兼容性(对称、外极线)等来求解反射图方程,进而求得三维尺寸。运用的理想情况同亮度立体法。

  纹理法:属单目视觉,利用物体表面上纹理的变化可以去确定表面取向并进而恢复表面的形状。在获取图像的透射投影过程中,原始的纹理结构有可能发生变化,这种变化随纹理所在表面朝向的不同而不同,因而带有物体表面取向的信息。要求纹理元清晰、均匀、有固定的形状。

  随着研究机构以及相关企业的研究人员进一步深入研究,三维立体视觉这项高新技术的科技潜力必将被极大的发挥出来,其应用领域也必将越来越广泛。

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