从实验数结果可以看出,采用本文优化的目标识别算法,可以快速地将不同姿态,不同环境下的目标物体识别出来,采用RANSAC算法对误匹配排除后,从而明显缩短了匹配时间,降低了匹配错误率。
3 立体匹配与三维重建
3.1 双目视觉系统立体匹配
对目标进行三维重建,关键在于解决其深度信息。如果空间景物上的任意一点M在两个(或两个以上)相机成像面上的投影点为ml 和mr,则ml 和mr 被称为对应点。求取左右图像平面之间对应点的过程就是立体匹配。在三维信息坐标计算时,视差d 的计算具有非常重要的意义。视差估计在立体视觉中占有重要的地位,视差的估计过程就是立体图像对中对应点的求解过程,即立体匹配过程。因此,在具体介绍立体匹配原理前,首先,对视差和视差空间(DSI)进行明确定义。相对不同的立体摄像机模型,视差向量的结构也有所不同。在平行式立体视觉模型中,由于两相机的光轴相互平行,使左右图像之间对应的极线也相互平行,并且在同一图像水平扫描线上[8]。因视差向量平行于图像的水平扫描线,此时视差向量将会退化为标量,如图所示;在汇聚式视觉模型中,左右图像间的对应极线不再平行,因而视差矢量也就不平行于图像水平扫描线,视差矢量的两向量都不为零
本文搭建了标准的双目视觉系统,并基于张正友标定法对视觉系统进行标定,获得相机的内部参数以及左、右相机的相对位姿,来消除镜头畸变带来的影响。采用改进后的ORB+RANSAC特征点匹配算法对零件进行识别。实验结果表明,该算发法对旋转、遮挡、倾斜以及复杂背景等各种条件下的物体均能快速,准确地进行识别。后续采用特征匹配算法,对同一场景对应的两幅图像进行了立体匹配,获得视差值,结合标定结果对特征点进行了三维重建。通过选取的特征点进行实验,结果表明本文采用的算法满足精度需求。