文献类型：期刊文章

作　　者：林义闽[1,2] 吕乃光[2,1] 娄小平[2] 董明利[2]

机构地区：[1]北京邮电大学信息光子学与光通信研究院,北京100876 [2]北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室,北京100192

出　　处：《光学精密工程》

基　　金：北京市科学技术委员会资助项目(No.Z121100001612011);教育部“长江学者与创新团队”发展计划资助项目(No.IRT1212);北京市属高等学校创新团队发展计划项目资助(No.IDHT20130518)

年　　份：2015

卷　　号：23

期　　号：2

起止页码：540-549

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20151800797206)、INSPEC、JST、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为了实现机器人在弱纹理场景中的避障和自主导航,构建了由双目相机和激光投点器构成的主动式双目视觉系统。对立体视觉密集匹配问题进行了研究:采用激光投点器投射出唯一性和抗噪性较好的光斑图案,以增加场景的纹理信息;然后,基于积分灰度方差(IGSV)和积分梯度方差(IGV)提出了自适应窗口立体匹配算法。该算法首先计算左相机的积分图像,根据积分方差的大小确定匹配窗口内的图像纹理质量,然后对超过预设方差的阈值与右相机进行相关计算,最后通过遍历整幅图像得到密集的视差图。实验结果表明:该视觉系统能够准确地恢复出机器人周围致密的3D场景,3D重建精度达到0.16mm,满足机器人避障和自主导航所需的精度。与传统的算法相比,该匹配方法的图像方差计算量不会随着窗口尺寸的增大而增加,从而将密集匹配的运算时间缩短了至少93%。

关 键 词：机器人视觉 三维重建 积分图像 灰度方差 梯度方差  自适应窗口 立体匹配  

分 类 号：TP242.6]