计算机双目立体视觉

内容简介

本书是一本比较全面和系统研究计算机双目立体视觉理论、技术及其应用的学术专著。
本书在介绍双目视觉基本原理的基础上，阐述了双目立体视觉的实现技术。同时，本书针对传统双目视觉的相关算法存在的缺点，给出了改进方法或提出了新模型，使之更为有效可靠；另外，本书将提出的新模型或新算法应用于实际工程领域，拓展了双目视觉的应用领域。

目录

目 录
第1章 计算机视觉研究概述 （1）
1.1 主动测距技术 （2）
1.2 被动测距技术 （4）
1.2.1 单目视觉 （5）
1.2.2 双目视觉 （6）
1.2.3 三（多）目视觉 （11）
参考文献 （12）
第2章 相机标定 （17）
2.1 相机成像模型 （17）
2.1.1 参考坐标系 （17）
2.1.2 针孔模型 （18）
2.1.3 畸变模型 （20）
2.2 相机标定算法概述 （22）
2.2.1 DLT法的原理 （24）
2.2.2 Tsai的两步法的原理 （26）
2.2.3 Z Zhang的平面模板两步法的原理 （30）
2.3 相机的预标定 （36）
2.3.1 一种快速准确的标定特征点存储算法 （36）
2.3.2 改进的相机光心计算方法 （40）
2.3.3 实验结果与分析 （44）
2.4 改进的两步标定算法 （46）
2.4.1 基于三维重投影误差的Tsai两步法 （46）
2.4.2 考虑多个畸变系数的仿DLT两步法 （50）
2.4.3 基于进化计算的仿DLT两步法 （53）
2.4.4 实验结果与分析 （57）
参考文献 （62）
第3章 对极几何及其恢复方法 （66）
3.1 双目视觉的对极几何 （66）
3.1.1 成像模型 （66）
3.1.2 基础矩阵 （67）
3.1.3 基础矩阵的求解方法 （68）
3.2 对极几何的离线恢复 （69）
3.2.1 简单背景下的恢复 （69）
3.2.2 复杂背景下的恢复 （71）
3.2.3 实验结果与分析 （71）
3.3 对极几何的在线恢复 （73）
3.3.1 基于成像几何的图像坐标约束证明 （74）
3.3.2 基于图像坐标约束的稀疏匹配算法 （77）
3.3.3 鲁棒稀疏匹配算法 （80）
3.3.4 实验结果与分析 （83）
3.4 图像极线校正算法概述 （86）
3.5 基于基础矩阵的校正算法 （88）
3.5.1 校正算法原理 （88）
3.5.2 实验结果与分析 （90）
参考文献 （92）
第4章 稠密匹配 （95）
4.1 稠密匹配算法概述 （95）
4.2 局部化匹配算法 （99）
4.2.1 基于灰度互相关的匹配算法 （99）
4.2.2 基于Census变换的匹配算法 （100）
4.3 全局化匹配算法 （101）
4.3.1 基于特征约束的快速匹配算法 （101）
4.3.2 基于图论切割的匹配算法 （105）
4.3.3 改进的基于图论切割的匹配算法 （110）

4.3.4 实验结果与分析 （111）
4.4 误匹配的去除方法 （116）
4.4.1 图像灰度均衡算法 （116）
4.4.2 基于视差均值的滤波算法 （119）
4.4.3 基于真实控制点的视差滤波算法 （120）
4.4.4 实验结果与分析 （121）
参考文献 （123）
第5章 三维重建 （129）
5.1 三维重建算法概述 （129）
5.2 基于欧氏空间的场景三维点云计算方法 （131）
5.2.1 立体成像几何法 （131）
5.2.2 二乘法 （132）
5.3 基于OpenGL的三维显示方法 （135）
5.3.1 坐标系的转换与统一 （135）
5.3.2 三角剖分与纹理粘贴 （136）
5.4 三维重建软件结构 （139）
5.4.1 三维重建流程 （139）
5.4.2 双相机标定模块 （142）
5.4.3 图像匹配模块 （143）
5.4.4 三维重建显示模块 （144）
5.5 实验结果与分析 （145）
参考文献 （148）
第6章 双目视觉的特例及应用 （150）
6.1 光轴垂直的双目视觉测距系统 （150）
6.1.1 测距模型推导 （150）
6.1.2 测距结果与分析 （155）
6.2 基于平行双目视觉的星球漫游车人机交互系统 （160）
6.2.1 星球漫游车技术研究概述 （160）
6.2.2 基于车体坐标系的总体标定方法 （166）
6.2.3 漫游车的运动学建模 （168）
6.2.4 基于平行双目视