双目立体视觉的目标识别与定位.pdf

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1、万方数据第6卷第4期2011年8月智能系统学报CAAITransactionsonIntelligentSystemsV01．6№．4Aug．2011doi：10．3969／j．issn．1673-4785．2011．04．004双目立体视觉的目标识别与定位尚倩1”，阮秋琦1”，李小利1·2(1．北京交通大学信息科学研究所，北京100044；2．北京交通大学现代信息科学与网络技术北京市重点实验室，北京100044)摘要：双目立体视觉系统可以实现对目标的识别与定位．此系统包含摄像机标定、图像分割、立体匹配和三维测距4个模块．

2、在摄像机标定部分，提出了基于云台转角的外参数估计方法．该方法可以精确完成摄像头旋转情况下外参的估计，增强了机器人的视觉功能．并利用广茂达机器人系统，基于改进的双目视觉系统进行目标识别与定位，以此结果作为依据控制机器人的手臂进行相应运动，最终实现了对目标物体的抓取，验证了提出方法的可行性．关键词：双目立体视觉；摄像机标定；图像分割；立体匹配；三维测距中图分类号：11P18文献标识码：A文章编号：1673—4785(2011)04-0303-09Targetrecognitionandlocationbasedonbinocu

3、larstereovisionSHANGQianl”，RUANQiuqil”，LIXiaolil·2(1．InstituteofInformationScience，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．BeijingKeyLaboratoryofAdvancedIn-formationScienceandNetworkTechnology，Beijing100044，China)Abstract：Abinocularstereovisionsystemcanbeu

4、sedfortargetrecognitionandlocation．Thissystemconsistsoffourmodules，namelycameracalibration，imagesegment，stereomatching，andbinoculardistance．furthermore，inthecalibrationsection，amethodofestimatingtheouterparametersbasedontheheadanslewasstudied．Intheexperiment，thism

5、ethodcouldestimatetheouterparametersaccuratelywhenthecamerarotated，enhancingthevi-sionfunctionofthesystem．ThenthisimprovedbinocularsystemWasrealizedbytheGrandarRobotplatform．ItWasusedfortargetrecognitionandlocation，andtheresultswereusedtocontroltherobotmotion．Inth

6、eend，thetargetcouldbecapturedsuccessfully，SOtheproposedmethodWasproventobefeasible．Keywords：binocularstereovision；cameracalibration；imagesegmentation；stereomatching；binoculardistance人类获取的信息70％一80％来自视觉，视觉是人类认识和改造世界的一个主要途径．计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟，它的主要任务就是通过对采集的图片

7、或视频进行处理以获得相应场景的三维信息⋯．根据视觉传感器的个数，计算机视觉可以分为：单目视觉系统、双目视觉系统和多目视觉系统⋯．单目视觉系统只通过一个视觉传感器来获取外界的视觉信息，方式简单，但是只能获得目标的二维空间信息．而双目和多目视觉系统比较复杂，一般具备获取三维空间信息的能力，但实时性是双目和多目视觉系统的最大挑战．收稿日期：2010—12-09．基金项目：国家自然科学摹金资助项目(60973060)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20080004001)．通信作者：尚倩．E-mail：renxuefei

8、er@俨lail．tom．双目立体视觉技术可以很好地模拟人眼的功能，并且可以对三维世界进行立体感知，因此，在机器视觉的研究中发挥着越来越重要的作用．文中着重研究双目立体视觉下目标的识别与定位技术，双目立体视觉系统主要包括摄像机标定、图像分割、立体匹配和三维测距4个模块．传统的摄像机标定技术一旦完成标定，