異源非共軸測量相機(jī)的標(biāo)定和配準(zhǔn)技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-01-13 07:09
異源非共軸攝遠(yuǎn)成像測量相機(jī)包括可見光相機(jī)和近紅外相機(jī),兩個相機(jī)共用卡塞格林反射式光學(xué)系統(tǒng)。該測量相機(jī)用來完成激光照射器照射精度立靶成像測量?梢姽庀鄼C(jī)用來拍攝運動的靶,近紅外相機(jī)用來拍攝照射激光。該測量系統(tǒng)的卡式光學(xué)系統(tǒng)存在較大像差和兩個相機(jī)非共軸的問題。本文提出異源非共軸測量相機(jī)的標(biāo)定和配準(zhǔn)技術(shù)解決此問題,本文的主要研究工作如下:(1)建立異源非共軸測量相機(jī)成像模型,確定其畸變類型,根據(jù)張正友相機(jī)標(biāo)定方法,由于測量相機(jī)的攝遠(yuǎn)成像特性,忽略透視誤差的影響,相機(jī)內(nèi)參數(shù)中扭曲因子為零,提出一種攝遠(yuǎn)成像系統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定方法;建立相機(jī)參數(shù)求解模型,解算獲得兩個相機(jī)的內(nèi)參數(shù)、外參數(shù)及畸變參數(shù),從而完成圖像的光學(xué)畸變校正。(2)分析兩個相機(jī)成像面的坐標(biāo)變換關(guān)系,建立異源非共軸測量相機(jī)配準(zhǔn)模型,根據(jù)圖像特征點的映射關(guān)系,提出異源非共軸相機(jī)的配準(zhǔn)方法;通過正規(guī)方程組法求解近紅外相機(jī)和可見光相機(jī)的配準(zhǔn)矩陣。(3)研究星點質(zhì)心和十字中心的高精度檢測方法。根據(jù)攝遠(yuǎn)成像原理分別推導(dǎo)可見光相機(jī)和近紅外相機(jī)平行光管模擬有限成像距離的目標(biāo)計算法。分別使用星點板和網(wǎng)格板進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定和配準(zhǔn)實驗。實驗結(jié)果表明:可見光相機(jī)標(biāo)...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖26張正友標(biāo)定方法模型
長春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文相機(jī)坐標(biāo)系( x, y) 和( x, y) 對于徑向畸變的處理方法是采用泰勒級數(shù)展開用像素坐標(biāo)表示為2 2 2 2 20 012 2 2 2 20 02( )( ) ( )( )( )( ) ( )( )u u x y u u x yk u uv v x y v v x yk v v + + = + + (2-3一般只考慮徑向畸變參數(shù)的前兩項,,記為Dk =d,則1( )T Tk D D D d =,給定n像,每個圖像獲取m個點坐標(biāo),得到2mn個方程,利用最小二乘法求解這個方程果求解了畸變參數(shù)1k 和2k ,用式(2-29)繼續(xù)參與優(yōu)化,直到得到一個滿意的解選取短焦距大視場的相機(jī)拍攝棋盤格圖像,圖像分辨率為640 × 480,用上述方行實驗,所用圖像提取角點坐標(biāo)如圖 2.7,標(biāo)定后的圖像如圖 2.8,每一幅圖像的影誤差及每一點的重投影誤差結(jié)果如圖 2.9。
相機(jī)坐標(biāo)系( x, y) 和( x, y)對于徑向畸變的處理方法是采用泰勒級數(shù)展開用像素坐標(biāo)表示為2 2 2 2 20 012 2 2 2 20 02( )( ) ( )( )( )( ) ( )( )u u x y u u x yk u uv v x y v v x yk v v + + = + + (2-3一般只考慮徑向畸變參數(shù)的前兩項,,記為Dk =d,則1( )T Tk D D D d =,給定n像,每個圖像獲取m個點坐標(biāo),得到2mn個方程,利用最小二乘法求解這個方程果求解了畸變參數(shù)1k 和2k ,用式(2-29)繼續(xù)參與優(yōu)化,直到得到一個滿意的解選取短焦距大視場的相機(jī)拍攝棋盤格圖像,圖像分辨率為640 × 480,用上述方行實驗,所用圖像提取角點坐標(biāo)如圖 2.7,標(biāo)定后的圖像如圖 2.8,每一幅圖像的影誤差及每一點的重投影誤差結(jié)果如圖 2.9。圖 2.7 棋盤格圖像角點提取
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向尺寸約束的CCD攝像機(jī)的標(biāo)定實現(xiàn)[J]. 晉宏炎,鞠曉君. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[2]基于多視圖像的攝像機(jī)自標(biāo)定方法[J]. 唐秋虎,張志毅. 計算機(jī)工程與科學(xué). 2017(04)
[3]基于OpenCV的紅外與可見光圖像實時融合系統(tǒng)[J]. 任貴文,賀行政,康榮學(xué),李旭明. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(04)
[4]基于火箭橇的激光導(dǎo)引頭抗干擾試驗方法研究[J]. 韋卓,楊衛(wèi)華,姚德龍,孫浩. 激光與紅外. 2017(02)
[5]紅外與可見光雙攝像機(jī)標(biāo)定方法研究[J]. 胡廣勝,王青,單清群. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(04)
[6]激光照射器立靶測試中靶板識別方法[J]. 張茂楨,景文博,劉學(xué),王曉曼,毛須偉,李媛媛. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]基于雙目立體視覺的目標(biāo)測距系統(tǒng)[J]. 沈彤,劉文波,王京. 電子測量技術(shù). 2015(04)
[8]Smoothing methods based on coordinate transformation in a linear space and application in airfoil aerodynamic design optimization[J]. WANG Chao,GAO Zheng Hong,HUANG Jiang Tao,ZHAO Ke,LI Jing. Science China(Technological Sciences). 2015(02)
[9]基于特征點的紅外與可見光圖像配準(zhǔn)研究[J]. 彭逸月,何偉基,顧國華,劉暉,張連東,陳錢. 激光與紅外. 2012(06)
[10]半主動激光精確末制導(dǎo)武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 莊昕宇,陳兆兵. 艦船電子工程. 2011(06)
博士論文
[1]基于多傳感器圖像融合系統(tǒng)的配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 李英杰.南京理工大學(xué) 2016
[2]基于紅外與可見光雙波段圖像的立體視覺關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 佟穎.天津大學(xué) 2016
[3]大視場多光譜相機(jī)圖像拼接與融合技術(shù)研究[D]. 李新娥.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
碩士論文
[1]基于運動目標(biāo)檢測的紅外—可見光圖像配準(zhǔn)[D]. 甘健飛.南昌航空大學(xué) 2018
[2]基于復(fù)合特征的異源圖像配準(zhǔn)算法研究[D]. 楊琪.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于三目立體視覺系統(tǒng)的大視場標(biāo)定及優(yōu)化方法研究[D]. 范宇琪.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[4]基于雙目立體視覺系統(tǒng)的深度信息提取研究[D]. 陳紀(jì)友.暨南大學(xué) 2016
[5]基于正交學(xué)習(xí)差分進(jìn)化算法的遙感圖像配準(zhǔn)方法研究[D]. 范霞妃.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]攝像機(jī)標(biāo)定方法的研究[D]. 舒娜.南京理工大學(xué) 2014
[7]基于改進(jìn)多尺度分析的紅外與可見光圖像融合方法研究[D]. 吳雪.南京理工大學(xué) 2014
[8]基于特征點提取的圖像配準(zhǔn)技術(shù)及應(yīng)用[D]. 姚宇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號:2974444
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖26張正友標(biāo)定方法模型
長春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文相機(jī)坐標(biāo)系( x, y) 和( x, y) 對于徑向畸變的處理方法是采用泰勒級數(shù)展開用像素坐標(biāo)表示為2 2 2 2 20 012 2 2 2 20 02( )( ) ( )( )( )( ) ( )( )u u x y u u x yk u uv v x y v v x yk v v + + = + + (2-3一般只考慮徑向畸變參數(shù)的前兩項,,記為Dk =d,則1( )T Tk D D D d =,給定n像,每個圖像獲取m個點坐標(biāo),得到2mn個方程,利用最小二乘法求解這個方程果求解了畸變參數(shù)1k 和2k ,用式(2-29)繼續(xù)參與優(yōu)化,直到得到一個滿意的解選取短焦距大視場的相機(jī)拍攝棋盤格圖像,圖像分辨率為640 × 480,用上述方行實驗,所用圖像提取角點坐標(biāo)如圖 2.7,標(biāo)定后的圖像如圖 2.8,每一幅圖像的影誤差及每一點的重投影誤差結(jié)果如圖 2.9。
相機(jī)坐標(biāo)系( x, y) 和( x, y)對于徑向畸變的處理方法是采用泰勒級數(shù)展開用像素坐標(biāo)表示為2 2 2 2 20 012 2 2 2 20 02( )( ) ( )( )( )( ) ( )( )u u x y u u x yk u uv v x y v v x yk v v + + = + + (2-3一般只考慮徑向畸變參數(shù)的前兩項,,記為Dk =d,則1( )T Tk D D D d =,給定n像,每個圖像獲取m個點坐標(biāo),得到2mn個方程,利用最小二乘法求解這個方程果求解了畸變參數(shù)1k 和2k ,用式(2-29)繼續(xù)參與優(yōu)化,直到得到一個滿意的解選取短焦距大視場的相機(jī)拍攝棋盤格圖像,圖像分辨率為640 × 480,用上述方行實驗,所用圖像提取角點坐標(biāo)如圖 2.7,標(biāo)定后的圖像如圖 2.8,每一幅圖像的影誤差及每一點的重投影誤差結(jié)果如圖 2.9。圖 2.7 棋盤格圖像角點提取
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向尺寸約束的CCD攝像機(jī)的標(biāo)定實現(xiàn)[J]. 晉宏炎,鞠曉君. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[2]基于多視圖像的攝像機(jī)自標(biāo)定方法[J]. 唐秋虎,張志毅. 計算機(jī)工程與科學(xué). 2017(04)
[3]基于OpenCV的紅外與可見光圖像實時融合系統(tǒng)[J]. 任貴文,賀行政,康榮學(xué),李旭明. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(04)
[4]基于火箭橇的激光導(dǎo)引頭抗干擾試驗方法研究[J]. 韋卓,楊衛(wèi)華,姚德龍,孫浩. 激光與紅外. 2017(02)
[5]紅外與可見光雙攝像機(jī)標(biāo)定方法研究[J]. 胡廣勝,王青,單清群. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(04)
[6]激光照射器立靶測試中靶板識別方法[J]. 張茂楨,景文博,劉學(xué),王曉曼,毛須偉,李媛媛. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]基于雙目立體視覺的目標(biāo)測距系統(tǒng)[J]. 沈彤,劉文波,王京. 電子測量技術(shù). 2015(04)
[8]Smoothing methods based on coordinate transformation in a linear space and application in airfoil aerodynamic design optimization[J]. WANG Chao,GAO Zheng Hong,HUANG Jiang Tao,ZHAO Ke,LI Jing. Science China(Technological Sciences). 2015(02)
[9]基于特征點的紅外與可見光圖像配準(zhǔn)研究[J]. 彭逸月,何偉基,顧國華,劉暉,張連東,陳錢. 激光與紅外. 2012(06)
[10]半主動激光精確末制導(dǎo)武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 莊昕宇,陳兆兵. 艦船電子工程. 2011(06)
博士論文
[1]基于多傳感器圖像融合系統(tǒng)的配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 李英杰.南京理工大學(xué) 2016
[2]基于紅外與可見光雙波段圖像的立體視覺關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 佟穎.天津大學(xué) 2016
[3]大視場多光譜相機(jī)圖像拼接與融合技術(shù)研究[D]. 李新娥.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
碩士論文
[1]基于運動目標(biāo)檢測的紅外—可見光圖像配準(zhǔn)[D]. 甘健飛.南昌航空大學(xué) 2018
[2]基于復(fù)合特征的異源圖像配準(zhǔn)算法研究[D]. 楊琪.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于三目立體視覺系統(tǒng)的大視場標(biāo)定及優(yōu)化方法研究[D]. 范宇琪.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[4]基于雙目立體視覺系統(tǒng)的深度信息提取研究[D]. 陳紀(jì)友.暨南大學(xué) 2016
[5]基于正交學(xué)習(xí)差分進(jìn)化算法的遙感圖像配準(zhǔn)方法研究[D]. 范霞妃.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]攝像機(jī)標(biāo)定方法的研究[D]. 舒娜.南京理工大學(xué) 2014
[7]基于改進(jìn)多尺度分析的紅外與可見光圖像融合方法研究[D]. 吳雪.南京理工大學(xué) 2014
[8]基于特征點提取的圖像配準(zhǔn)技術(shù)及應(yīng)用[D]. 姚宇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號:2974444
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