双目视觉立体匹配算法的研究与实现

"双目视觉立体匹配算法研究" 在计算机视觉领域，双目视觉是一种重要的技术，它通过模拟人类双眼的视觉原理，使计算机能够获取和理解三维环境信息。双目视觉系统的核心在于摄像机标定和立体匹配。摄像机标定是确定摄像机内参和外参的过程，这对于准确地将二维图像映射到三维空间至关重要。唐麟的硕士论文详细探讨了这一主题，由东北大学的徐心和教授指导。 在论文的第一部分，作者阐述了摄像机标定的基本概念，这是一个计算摄像机参数（如焦距、主点坐标）的过程，使得图像像素可以被转化为真实世界坐标。双目视觉的理论也被深入研究，包括如何利用两个摄像头捕获的图像来计算深度信息。论文中还展示了一个实际应用的双目视觉系统，该系统安装在移动小车上，用于实时定位小球。这个系统涵盖了从视频流捕获、图像预处理到坐标转换等一系列步骤。 论文的第二部分专注于未标定图像的立体匹配，这是在没有精确摄像机参数的情况下进行三维重建的关键步骤。作者介绍了一种具体的算法，首先基于传统理论进行初步匹配，然后通过匹配点对估计基础矩阵，进一步利用对极几何约束恢复对极线，最后结合这些约束优化匹配结果。对极几何是连接两幅图像间对应点的重要数学工具，而基础矩阵则是描述两个摄像机之间相对位置的矩阵。 这篇论文深入探讨了双目视觉系统的设计与实现，以及未标定图像的立体匹配算法，对于理解计算机视觉中的三维重建技术具有重要意义。关键词包括：双目视觉、立体匹配、摄像机标定、基础矩阵、对极几何和视频流捕捉，这些都是双目视觉研究中的核心概念。