【摘要】：雙目立體量測技術(shù)是攝影測量與計算機視覺中的重要板塊，通過它可以快速獲得目標點位的三維空間信息。本文對雙目系統(tǒng)在電力線之間及其與周圍地物之間的距離探測進行了研究與實驗，探討了雙目系統(tǒng)軟、硬件的基本設(shè)計方法與實現(xiàn)過程，并針對雙目系統(tǒng)應(yīng)用于電力線測距提出了以下幾點針對性設(shè)計方案： （1）垂直基線設(shè)計形式，它把傳統(tǒng)的X方向基線轉(zhuǎn)變?yōu)閅軸方向，由此克服了電力線影像上灰度信息不足，紋理構(gòu)造單調(diào)的不利因素，通過影像上電力線與核線大角度相交來縮小匹配區(qū)間，從而提高了匹配的精度。 （2）針對黑白角標靶中心定位，本文提出了對應(yīng)的算子，其基本思想是將標靶中心影像進行二值化處理，然后搜索一個穩(wěn)定的的閾值，使得閾值圖像中被Hough變換提取出的兩條直線能滿足正交性，將這兩條直線的交點作為標靶中心點，從而得到亞像素的定位精度，該算子具有設(shè)計簡單，實現(xiàn)容易、運算快速、亞像素定位精度等優(yōu)勢。 （3）基于Y軸的四元數(shù)相對定向，該方法主要有兩個特點，首先是垂直基線設(shè)計決定了相對定向的主方向為Y軸，其次針對算法計算的效率應(yīng)用了四元素的旋轉(zhuǎn)矩陣，并進行了公式的推導(dǎo)，隨后的實驗證明了該相對定向設(shè)計方案的效率（收斂性）和精度（準確性）相對于X軸相對定向較高，并得出結(jié)論：垂直基線應(yīng)該使用基于Y軸的相對定向方法。 本文的檢校使用了DLT求初值，空間后方交會求精確值的過程，得到了可靠的內(nèi)、外方位元素和畸變參數(shù)；在進行前方交會時，為了保證距離精度，采用了左像外方位元素歸零，右像外方位元素為相對定向元素的方案，取得了相對于外方位元素前方交會更好的距離解算效果。最后通過實驗討論了攝距與測距精度之間的關(guān)系，并驗證了本文雙目系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的可靠性。
[Abstract]:Binocular stereo measurement technology is an important plate in photogrammetry and computer vision, through which the three-dimensional spatial information of target points can be obtained quickly. In this paper, the distance detection of binocular system between power line and surrounding ground objects is studied and experimented, and the basic design method and realization process of software and hardware of binocular system are discussed. Aiming at the application of binocular system in power line ranging, this paper puts forward the following specific design schemes: (1) Vertical baseline design form, which transforms the traditional X direction baseline into Y axis direction, Therefore, it overcomes the disadvantages of insufficient gray information and monotonous texture structure in power line image, and reduces the matching interval by intersecting the power line and the core line at large angles on the image, thus improving the accuracy of the matching. (2) for black-and-white angle target center location, the corresponding operator is proposed in this paper. The basic idea is to binary the target center image, and then search for a stable threshold. Two lines extracted from threshold image by Hough transform can satisfy the orthogonality. The intersection point of these two lines is taken as the center point of the target, and the positioning accuracy of sub-pixel is obtained. The operator has the advantages of simple design, easy implementation and fast operation. Sub-pixel positioning accuracy and other advantages. (3) based on the relative orientation of Y axis, this method has two main characteristics: first, the vertical baseline design determines that the main direction of relative orientation is Y axis; secondly, the rotation matrix of four elements is applied to the computational efficiency of the algorithm. The formula is deduced and the experimental results show that the efficiency (convergence) and accuracy (accuracy) of the relative directional design are higher than that of the X-axis. It is concluded that the relative orientation method based on Y axis should be used for vertical baselines. In this paper, the process of calculating the initial value by DLT and the accurate value by the intersection of the space rear are used to obtain reliable internal and external azimuth elements and distortion parameters. In order to ensure the distance accuracy, the method of returning the left image to zero and the right image to the relative orientation is adopted, and the distance calculation result is better than that of the front intersection of the external orientation. Finally, the relationship between range and ranging accuracy is discussed through experiments, and the reliability of the hardware and software design of the binocular system is verified.
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P232

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本文編號：2299282