基于双目摄像头的三维成像研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

(1)总述：

经过多年的发展，双目立体视觉已经在三维重建、工业测量、无人驾驶等领域发挥着重要的作用，而立体匹配是双目视觉的研究核心和研究重点。双目立体视觉测距技术是当前机器视觉领域中的一个主要研究内容[1]。双目立体视觉测距不仅限于一种方法，具有代表性的测距方法有以下3种：1)单摄像头配合一个激光笔[2]。该方法简单精确，但通过一次计算只能得到一个点的距离。2)单摄像头配合红外线。该方法应用前景广泛但实现难度大，且成本较高。3)利用双摄像头进行立体测距。该方法能同时得到图像上多个物体的距离，但没匹配到的物体的距离无法得到[3]。双目立体视觉系统的结构简单，容易搭建。双目视觉是仿照人类双眼依据视差原理来获得空间物体三维信息，该方法测量过程快，所得结果精度高[4]。目前在工业零件生产、工件尺寸测量、物体的识别与测量、航空航天的研究以及医学等方面得到广泛的应用[5]。与其他的视觉系统相比，例如投影、透镜板、全息照影等三维成像技术，双目立体视觉测量方式具备更加突出的低成本、高效率、简单结构、精确适合的应用优势。对此，对双目立体视觉系统的技术的研究与应用具备显著实际价值。

视觉是人类认识和了解世界的主要方式，人们获取外界信息有 80%是来自视觉。我们感受到的现实世界基本都是三维的，但大部分的媒体介质都只是二维的，这是因为普通相机只能记录物体的二维信息，其深度信息会丢失掉。随着计算机的高速发展，各种场合需要物体的三维信息，如无人机的自主导航、无人汽车的自动驾驶，三维测量技术等等，因此三维重建技术越来越称为研究的热点。在众多传感器的感知技术中，视觉感知具有获取的信息多、非接触式探测、重量轻，安装方便等优点，被广泛的运用在各种场合[6]。

2. 研究的基本内容与方案

（1）研究基本内容：

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，提出设计思路和内容，确定方案，完成开题报告和外文翻译。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，提出设计思路和内容，确定方案，完成开题报告和外文翻译。

第3-5周：完成双目摄像头成像原理，坐标系转换公式推导，推导图像矫正公式，完成相关程序

第6-10周：完成物体检测算法，提出改进的算法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]汪珍珍,赵连玉,刘振忠.基于matlab与opencv相结合的双目立体视觉测距系统[j].天津理工大学学报,2013,29(01):45-48.

[2]杨晨曦,华云松.基于双目立体视觉的目标物测距研究[j].软件,2020,41(01):128-132.

[3]王浩, 许志闻, 谢坤, et al. 基于opencv的双目测距系统[j]. 吉林大学学报(信息科学版), 2014, 32(2):188-194.