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 6
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局部最优化匹配算法 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全局最优化匹配算法 101
4.3.1基于特征约束的快速匹配算法 101
4.3.2基于图论最小切割的匹配算法 105
4.3.3改进的基于图论最小切割的匹配算法 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最小二乘法 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基于平行双目视觉的漫游车运动仿真研究 180
参考文献 194
结束语 197