基于双目视觉的三维测量技术研究

作者:周科杰;冯常; 刊名:计算机测量与控制 上传者:蒋华丰

【摘要】文章对基于双目视觉的三维测量技术研究进行了深入挖掘,主要包括摄像机模型、双目相机的标定、图像校正、立体匹配等;同时借鉴机器学习的分类思想,将角点提取转化为二分类问题,利用随机森林算法来实现角点提取,再利用随机森林的预测结果来实现亚像素级角点提取;该方法相对于传统三维测量中的角点提取算法具有更好的自动化性能,能避免角点集群现象,能实现较高精度的亚像素级角点提取,获得更高精度的二维像素坐标;从而利用高精度的二维像素坐标来获得点的三维世界坐标,这也是基于双目视觉的三维测量技术的基础与核心。

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计算机测量与控制.2019.27( 1) Computer Measurement & Control   测试与故障诊断· 22 · 收稿日期: 2018-06-02; 修回日期: 2018-07-31。 作者简介:周科杰( 1993-),男,四川巴中人,硕士研究生,主要从事图像处理、机器学习方向的研究。 文章编号:1671-4598(2019)01-0022-04  DOI:10.16526/ j.cnki.11-4762/ tp.2019.01.005  中图分类号:TP3 文献标识码: A 基于双目视觉的三维测量技术研究周科杰1, 2,冯 常1 ( 1.中国科学院光电技术研究所,成都 610209;2.中国科学院大学,北京 100049) 摘要:文章对基于双目视觉的三维测量技术研究进行了深入挖掘,主要包括摄像机模型、双目相机的标定、图像校正、立体匹配等;同时借鉴机器学习的分类思想,将角点提取转化为二分类问题,利用随机森林算法来实现角点提取,再利用随机森林的预测结果来实现亚像素级角点提取;该方法相对于传统三维测量中的角点提取算法具有更好的自动化性能,能避免角点集群现象,能实现较高精度的亚像素级角点提取,获得更高精度的二维像素坐标;从而利用高精度的二维像素坐标来获得点的三维世界坐标,这也是基于双目视觉的三维测量技术的基础与核心。 关键词:双目视觉;三维测量;角点提取;随机森林;立体匹配 Three-dimensional Measurement Technology Based on Binocular Vision Zhou KeJie 1, 2,Feng Chang 2 ( 1.Institute of Optics and Electronics,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610209,China; 2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China) Abstract:In this paper,the research of 3Dmeasurement technology based on binocular vision has been deeply explored,includingcamera model,binocular camera calibration,image correction,feature extraction,feature point matching and so on.At the sametime,based on the classification idea of machine learning,the corner extraction is transformed into a binary classification problem,and the random forest algorithm is used to achieve corner extraction,and the sub pixel corner extraction is achieved by random forestpredictions.Compared with the traditional 3Dcorner detection algorithm,this met

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