基于點激光和雙目視覺的貨物尺寸測量的研究
本文選題:物流貨物 + 點激光測距。 參考:《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:隨著計算機硬件和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,計算機視覺技術(shù)逐漸走向?qū)嵱没?如在當前的航天遙測、生物醫(yī)學(xué)、智能導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品分級、軍事偵察、零件測量和物聯(lián)網(wǎng)等社會生活多個領(lǐng)域中計算機視覺技術(shù)都開始體現(xiàn)出自己的價值和重要作用。而計算機視覺領(lǐng)域研究的一個熱點——雙目立體視覺技術(shù)更是受到各個領(lǐng)域中的研究人員的廣泛關(guān)注。當前物流業(yè)在國內(nèi)快速發(fā)展,如何能夠快速準確對物流貨物和包裹進行非接觸測量已成為難點。因此本文以雙目立體視覺技術(shù)為基礎(chǔ),對相關(guān)技術(shù)進行了深入的研究和討論,分析了當前這些技術(shù)中存在的問題,設(shè)計并實現(xiàn)了一套針對物流貨物物體的測量模型,提出了結(jié)合點激光源進行規(guī)則貨物物體三維測量的具體模型和技術(shù)方法。本文在深入研究攝像機成像原理及相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,詳細分析和闡述了攝像機的各種坐標系及各種坐標系之間的變換關(guān)系,并介紹了攝像機標定技術(shù)和利用標靶圖像進行標定和求解的過程。通過理論分析,并結(jié)合物流業(yè)的特點,建立了非接觸的物體測量模型,還對極線校正的內(nèi)涵和算法進行深入研究,提出了一種極線約束條件下基于幾何投影相關(guān)性的圖像立體匹配方法。其理念是根據(jù)雙目立體視覺成像的原理,尋找空間物體點在左右攝像機中的成像點對在幾何投影上存在的相關(guān)性,并依據(jù)幾何投影的相關(guān)特性,通過對圖像的相關(guān)處理和引入點激光輔助手段來建立起圖像點對的幾何投影關(guān)聯(lián)關(guān)系,并設(shè)計了匹配算法。論文在雙目立體視覺技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合點激光測距的相關(guān)理論和技術(shù),設(shè)計了物流貨物物體三維尺寸的測量模型和計算方法,并在算法上考慮了實際應(yīng)用中的問題。對傳統(tǒng)的關(guān)鍵特征點定位和匹配方法進行了修正,避免了對整幅圖像里的所有點進行查找,大大提高了計算效率。通過大量實驗驗證,利用點激光獲得深度來定位匹配的圖像特征點的方法有效提高了測量精度,為實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。同時通過實驗驗證,本文提出的模型實現(xiàn)了實際中對規(guī)則物流貨物尺寸測量快速準確的目標。
[Abstract]:With the rapid development of computer hardware and image processing technology, computer vision technology is becoming more and more practical, such as space telemetry, biomedicine, intelligent navigation, virtual reality, agricultural product classification, military reconnaissance, etc. In many fields of social life, such as parts measurement and Internet of things, computer vision technology has begun to embody its own value and important role. Binocular stereo vision technology, a research hotspot in the field of computer vision, has been paid more and more attention by researchers in various fields. With the rapid development of logistics industry in China, how to measure goods and packages quickly and accurately has become a difficult problem. Therefore, based on binocular stereo vision technology, this paper deeply studies and discusses the related technologies, analyzes the problems existing in these technologies, and designs and implements a set of measurement models for logistics goods objects. A concrete model and technical method for 3D measurement of regular cargo object by combining point laser source are presented. Based on the research of camera imaging principle and related theories, this paper analyzes and expounds the transformation relationship between various coordinate systems and coordinate systems in detail. The camera calibration technology and the process of calibrating and solving using target image are introduced. Based on the theoretical analysis and the characteristics of the logistics industry, a non-contact object measurement model is established, and the intension and algorithm of pole line correction are deeply studied. An image stereo matching method based on geometric projection correlation is proposed. According to the principle of binocular stereo vision imaging, the idea is to find the correlation between the imaging points of space objects in the left and right camera and the geometric projection, and according to the related characteristics of the geometric projection. Based on the image correlation processing and the introduction of point laser auxiliary method, the geometric projection correlation relation of image point pair is established, and a matching algorithm is designed. On the basis of binocular stereo vision technology, combining the theory and technology of point laser ranging, the measurement model and calculation method of 3D size of logistics cargo object are designed, and the practical application problems are considered in the algorithm. The traditional key feature point location and matching methods are modified to avoid finding all points in the whole image and greatly improve the computational efficiency. Through a large number of experiments, the method of using point laser to obtain depth to locate the matching image feature points can effectively improve the measurement accuracy and lay a foundation for practical application. At the same time, through experimental verification, the model proposed in this paper achieves the goal of fast and accurate measurement of the size of regular logistics goods in practice.
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.41
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本文編號:1837408
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