基于基准控制点技术的立体匹配算法研究开题报告

1. 研究目的与意义

立体匹配是一种从平面图像中恢复深度信息的技术。由于双目立体匹配系统通过模拟人眼视觉感知原理，仅需要两台数字摄像机安装在同一水平线上，经过立体矫正就可以投入使用。具有实现简单，成本低廉，并且可以在非接触条件下测量距离等优点。在机器人制导系统中可以用于导航判断、目标拾取，在工业自动化控制系统中可用于零部件安装、质量检测，环境检测，在安防监控系统中可用于人流检测，危害报警。

近年来，随着社会的科技进步，立体匹配技术的发展日新月异，随着匹配算法精度与速度的提高，其应用场景进一步扩大。在此背景下，研究立体匹配变的意义非凡。

立体匹配算法主要是通过建立一个能量代价函数,通过此能量代价函数最小化来估计像素点视差值。立体匹配算法的实质就是一个最优化求解问题，通过建立合理的能量函数，增加一些约束，采用最优化理论的方法进行方程求解。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究机器人视觉图像处理，主要运用到的就是立体匹配算法。利用两台摄像机获取机器人眼前的画面，使用图像校正使图像的极线对其并且补偿镜头的畸变，计算图像间的对应关系得到视差图，选择一个有准确视差值的基准，从这个基准开始，利用视差图来获得新的图像。

本课题的预期目标：

1. 编写出程序

3. 研究的方法与步骤

研究方法：立体成像 1.使用数学的方法消除透镜畸变。 2.调整摄像机之间的位置和距离，并根据标定图像来进行计算。这一步称为“标定”。 3.在两个摄像头得到的图像中寻找相同的特征，得到视d，这一步称为“匹配”。 4.通过三角测量的方法将视差图转化为深度图，这一步称为“重投影”。 研究方法：Bouguet算法 使用两个标定摄像机中的旋转和平移参数。

4. 参考文献

[1] 杨小冈.图像几何校正控制点的自动确定方法[J].红外与激光工程.2002,31(3):194-198

[2] 周东翔.一种基于特征约束的立体匹配算法[J].中国图象图形学报.2001，6（7）

5. 计划与进度安排

1．2022年3月7日-2022年3月18日 完成开题报告，规划论文流程

2．2022年3月19日-2022年4月12日 查阅资料文献

3．2022年4月13日-2022年5月1日 尝试编写程序，并进行修改