目前針對(duì)瀝青路面坑槽修補(bǔ)的各種方法智能化程度較低,而其中噴補(bǔ)技術(shù)在智能化方面有較大的發(fā)展提升空間。因此結(jié)合噴補(bǔ)技術(shù)建立了智能化坑槽修補(bǔ)綜合研究試驗(yàn)臺(tái)。此試驗(yàn)臺(tái)的研究范圍包括基于機(jī)器視覺(jué)的坑槽三維建模及修補(bǔ)過(guò)程檢測(cè)系統(tǒng),基于自動(dòng)化控制的軌跡修補(bǔ)系統(tǒng)和修補(bǔ)工藝及參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。本文的研究主要圍繞坑槽的三維建模及修補(bǔ)過(guò)程檢測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)。首先,論文論述了Kinect相機(jī)的深度測(cè)距原理與相機(jī)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,使用張正友標(biāo)定方法及Matlab標(biāo)定工具箱完成了相機(jī)參數(shù)標(biāo)定。其次,利用Kinect相機(jī)采集坑槽深度圖像,對(duì)坑槽深度圖像出現(xiàn)的噪聲及黑色孔洞等問(wèn)題采用濾波及零像素替代法進(jìn)行修復(fù)處理,而后利用采集到的其他深度圖像對(duì)此處理效果進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明此圖像修復(fù)方法效果良好。然后,為了更準(zhǔn)確的完成建模,將之前修復(fù)的圖像利用增強(qiáng)對(duì)比度等一系列步驟進(jìn)行分割,得到可以將坑槽與背景區(qū)分開(kāi)的二值化掩膜圖像。為了完成實(shí)際坐標(biāo)系下的坑槽圖像建模,確立了坑槽三維坐標(biāo)的計(jì)算方法。隨后在Matlab中利用坑槽三維點(diǎn)坐標(biāo)建立了坑槽的三維可視化模型。為了掌握坑槽的參數(shù)化信息,計(jì)算得到了坑槽體積、表面積等參數(shù)。還通過(guò)實(shí)際測(cè)量與軟件計(jì)算得到的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,分析了重建坑槽模型的參數(shù)精度。最后,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了坑槽修補(bǔ)試驗(yàn),在修補(bǔ)過(guò)程中采集了時(shí)間序列深度圖像。通過(guò)Matlab圖形用戶界面設(shè)計(jì)了圖像與參數(shù)更新顯示的可視化界面,此界面可以讀取坑槽修補(bǔ)過(guò)程的圖像序列并計(jì)算體積等各個(gè)參數(shù)信息。界面對(duì)圖像的處理速度為每秒三幅。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U418.6
【部分圖文】：

Kinect相機(jī)的技術(shù)應(yīng)用范圍就擴(kuò)展到了各個(gè)行。而且此公司并行開(kāi)發(fā)了Kinect for Windows，使得更多應(yīng)用范圍，從而改變?cè)S多機(jī)器的工作方式，為機(jī)械的智活中使得對(duì)于很多東西的感知由原先的二維形式變成三維Kinect v2出現(xiàn)，Kinect v2作用與Kinect v1相同，都是用重建。Kinect v2深度圖像相機(jī)的處理器芯片是TSMC 0t v1相比有很多巨大改變，這也使得其可以應(yīng)用到更多的觀及整體結(jié)構(gòu)分布如圖2.1所示，它分為聲音控制系統(tǒng)和制系統(tǒng)主要包括四元線性麥克風(fēng)陣列，用于對(duì)聲音的采攝像機(jī)、彩色圖像攝像機(jī)、紅外線投影機(jī)組成。紅外線深度圖像攝像機(jī)用于拍攝深度圖像，從深度圖像可以讀后續(xù)的三維模型重建。彩色圖像攝像機(jī)相機(jī)用于拍攝一常攝像機(jī)。深度相機(jī)與彩色相機(jī)的圖像采集速率均為每

三維空間信息。這種方法給立體匹配提供了更多特征，ct v1 的深度相機(jī)也采用了此種原理。間技術(shù)的原理是給目標(biāo)物體發(fā)射連續(xù)的光脈沖作為信號(hào)光脈沖信息。通過(guò)計(jì)算光脈沖的飛行時(shí)間來(lái)計(jì)算物體與使用的就是飛行時(shí)間原理[41]。 深度測(cè)距原理v2 是采用飛行時(shí)間原理進(jìn)行測(cè)距的，飛行時(shí)間測(cè)距技。單點(diǎn)測(cè)距技術(shù)每次只能測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的距離，對(duì)于要來(lái)說(shuō)必須使用多點(diǎn)測(cè)距技術(shù)。飛行時(shí)間技術(shù)的基本原理直觀解釋了飛行時(shí)間的基本原理。間（Time of Flight）技術(shù)可以根據(jù)原理分為脈沖調(diào)制度相機(jī)采用連續(xù)波調(diào)制方法。

圖 2.3 連續(xù)正弦波調(diào)制測(cè)量方法示意圖波的典型代表，下文中利用此種信號(hào)波作為發(fā)射信下列的公式推導(dǎo)中，s(t)代表發(fā)射端正弦信號(hào)，其頻式(2.1)所示，經(jīng)過(guò)延時(shí)△t 后接收到的信號(hào)為接收 的振幅為 A，強(qiáng)度偏移（由環(huán)境光引起）為 B，采的數(shù)值時(shí)，可以利用公式(2.4)表示接受信號(hào)的值。射端和接收端信號(hào)的相位偏移△φ，其表示如公式機(jī)的距離 d，如公式(2.6)所示，其中 c 表示光線在空端信號(hào) s(t)衰減后的振幅 A 的計(jì)算結(jié)果。公式(2.8果，B 的大小反映了環(huán)境光的影響。A 和 B 的值可機(jī)的測(cè)量精度。此精度的方差可以用公式(2.9)近似 ( ) ( ( ))
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2873220