本文關(guān)鍵詞：巷道形變計(jì)算方法研究

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【摘要】：煤炭產(chǎn)業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),煤礦事故的頻繁發(fā)生使得國家及全社會非常重視煤礦安全生產(chǎn)問題。隨著監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)方面得到了廣泛應(yīng)用。巷道形變計(jì)算是煤礦安全監(jiān)測的重要內(nèi)容,本文主要對煤礦巷道形變計(jì)算中攝像機(jī)標(biāo)定過程及其參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行深入研究,并開發(fā)了巷道形變計(jì)算系統(tǒng)。首先分析了攝像機(jī)成像模型和常用的攝像機(jī)標(biāo)定方法。在此基礎(chǔ)上,為了提高攝像機(jī)標(biāo)定精度,給參數(shù)優(yōu)化方法提供良好的初始值,本文使用多幅模板圖像標(biāo)定左右兩個攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和畸變系數(shù),再利用監(jiān)測現(xiàn)場采集到的一幅圖像標(biāo)定外部參數(shù)。然后介紹了最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型以及幾種經(jīng)典的優(yōu)化算法,并根據(jù)非線性攝像機(jī)成像模型建立參數(shù)優(yōu)化模型,提出基于LM算法的攝像機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,同時對其求解過程進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。最后利用優(yōu)化后的攝像機(jī)參數(shù)和巷道面上特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)求解其三維坐標(biāo),根據(jù)不同時刻下的坐標(biāo)值計(jì)算形變位移。在VS2010的平臺上開發(fā)了巷道形變計(jì)算系統(tǒng),利用該系統(tǒng)對模擬巷道面上的特征點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)通過精度評定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算優(yōu)化前后的坐標(biāo)誤差,結(jié)果表明優(yōu)化后的攝像機(jī)參數(shù)精度更高,驗(yàn)證了本文優(yōu)化方法的正確可行性,并證明該系統(tǒng)可以精確求解特征點(diǎn)在空間中的三維坐標(biāo)和形變位移。
【關(guān)鍵詞】：攝像機(jī)標(biāo)定 參數(shù)優(yōu)化 特征點(diǎn) 巷道形變
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD322;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 選題背景及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排11-12
• 2 攝像機(jī)模型與標(biāo)定12-25
• 2.1 攝像機(jī)成像模型12-17
• 2.1.1 三種基本坐標(biāo)系12-14
• 2.1.2 線性攝像機(jī)成像模型14-15
• 2.1.3 非線性攝像機(jī)成像模型15-17
• 2.2 攝像機(jī)標(biāo)定方法分析17-23
• 2.2.1 常用的攝像機(jī)標(biāo)定方法17-19
• 2.2.2 攝像機(jī)標(biāo)定過程19-23
• 2.3 攝像機(jī)標(biāo)定精度評定標(biāo)準(zhǔn)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 攝像機(jī)參數(shù)優(yōu)化25-43
• 3.1 最優(yōu)化問題25-31
• 3.1.1 最優(yōu)化問題概述25-26
• 3.1.2 經(jīng)典的優(yōu)化方法26-31
• 3.2 基于LM算法的攝像機(jī)參數(shù)優(yōu)化31-36
• 3.2.1 建立優(yōu)化目標(biāo)33
• 3.2.2 雅克比矩陣的求解33-35
• 3.2.3 算法步驟35-36
• 3.3 空間特征點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算36-38
• 3.4 攝像機(jī)參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)38-42
• 3.4.1 標(biāo)定板圖像采集38-39
• 3.4.2 獲取角點(diǎn)坐標(biāo)39-40
• 3.4.3 攝像機(jī)標(biāo)定40-41
• 3.4.4 攝像機(jī)參數(shù)優(yōu)化41-42
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 巷道形變計(jì)算43-53
• 4.1 巷道形變計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)場景及平臺介紹44-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)場景說明44-45
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺介紹45
• 4.3 巷道形變計(jì)算系統(tǒng)界面45-46
• 4.4 巷道形變計(jì)算實(shí)驗(yàn)46-52
• 4.4.1 特征點(diǎn)圖像采集47-48
• 4.4.2 圖像預(yù)處理48
• 4.4.3 特征點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算48-49
• 4.4.4 精度評定49-51
• 4.4.5 巷道形變計(jì)算51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53
• 5.2 今后工作的展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 附錄59

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 曾令虎;劉鵬;;攝像機(jī)標(biāo)定的研究[J];武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2011年03期

2 程宏偉;黃文清;汪亞明;;一種自動攝像機(jī)標(biāo)定方法的實(shí)現(xiàn)[J];浙江理工大學(xué)學(xué)報;2007年03期

3 楊廣群;韓寧;;基于攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的林火定位方法研究[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2013年01期

4 王暉;;一種考慮透鏡畸變的高效攝像機(jī)標(biāo)定方法[J];武漢科技學(xué)院學(xué)報;2007年11期

5 羅智文;林建龍;于修洪;;基于LabVIEW開發(fā)的攝像機(jī)標(biāo)定方法[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

6 杜冬梅;田昆鵬;姜磊;王小研;;基于Matlab的攝像機(jī)標(biāo)定方法研究[J];河南工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年04期

7 劉艷梅;陳震;薛定宇;徐心和;;立體視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定位方法[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2006年01期

8 牟旭升,趙光興;基于矯正模型的成像矯正方法的研究[J];安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年03期

9 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐小泉;熊九龍;張s，

本文編號：660619