基于双目立体视觉的水下立体匹配技术

发布时间：2024-03-30 18:50

　　随着海洋开发的快速发展,人们对海洋环境的探索愈加深刻。双目立体视觉是一种对水下环境探索非常好的方式。然而,由于水下的复杂环境,摄像头在水下拍摄发生折射问题,造成图像的畸变,以及水下环境对光线的吸收、散射和衰减的作用,水下图像往往存在质量下降的问题,如模糊和颜色失真。这对水下作业任务系统具有很大的阻碍。本文针对水下立体视觉的应用,主要完成了以下工作:(1)研究了关于相机的标定方法,针对水下摄像机成像过程建立了几何模型,分析了摄相机在水下和空气中的成像差异。根据摄像机在空气和水中图像成像的变换关系,对相机在空气中和水中进行了标定实验进行对标定结果的验证。提出了在空气中对相机进行标定然后在水下使用的方法,解决了在水下对相机标定不方便、不准确的问题。(2)对水下图像退化问题进行了研究,针对水下图像质量退化的问题,介绍了目前的图像增强和图像复原算法,分析了光线在水中的传输特性及水下成像模型,提出了一种基于暗通道的水下图像复原算法,该算法根据水下成像的原理,研究了环境光以及透射的估计。最后,通过水下实验验证本方法在水下图像复原方面的效果并进行了对比试验。(3)研究水下立体匹配的原理,并进行水下双目...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1针孔成像模型

浙江大学硕士学位论文第二章双目立体视觉的成像基础研究10第2章双目立体视觉的成像基础研究相机的成像原理是计算机视觉的基础，本章研究了相机的成像原理以及相机在水下成像的特点，分析了相机在空气中和在水中成像的差异。首先，研究了针孔相机的成像原理，物体的大小和成像的大小和物体到相机的距....

图2.2相机成像的四个坐标系世界坐标系：世界坐标也就是三维世界中的绝对坐标

浙江大学硕士学位论文第二章双目立体视觉的成像基础研究112.1.2相机的四个坐标系相机在成像过程中总共涉及到四个坐标系[14]：分别是世界坐标系以及相机、图像和像素坐标系。见图2.2：图2.2相机成像的四个坐标系世界坐标系：世界坐标也就是三维世界中的绝对坐标。因为摄像机放置在三维....

图2.3图像坐标系和像素坐标系关系

浙江大学硕士学位论文第二章双目立体视觉的成像基础研究13图2.3图像坐标系和像素坐标系关系则根据坐标变换，图像坐标系下的点,,1Txmy和像素坐标系下的点u,v的关系为：00xuudxyvvdy（2.5）式2.5中的00(u,v)为像素坐标系中图像坐标系原点的坐标表示，dx和dy....

图2.4水下相机成像示意图

浙江大学硕士学位论文第二章双目立体视觉的成像基础研究19图2.4水下相机成像示意图在水中取一点(,,)wwwwPxyz，那么该点经过在水面处折射之后落在(,,0)iiipxy处，根据光线传播路径，我们可以得到如下关系：tantan()tan.sin.siniawawwwwaaxf....

本文编号：3942793