本文關(guān)鍵詞：船載視頻中海上目標(biāo)的雙目視覺定位方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,雙目立體視覺在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,然而在航海領(lǐng)域的應(yīng)用卻非常少。船舶駕駛員對(duì)于船舶周圍環(huán)境的感知直接影響船舶的航行安全,尤其是在夜間以及能見度不良等情況下,更需要有效的技術(shù)手段獲取周圍目標(biāo)的信息。本文主要針對(duì)雷達(dá)和AIS對(duì)于海上弱小目標(biāo)探測(cè)的不足,提出將雙目立體視覺技術(shù)應(yīng)用于海上目標(biāo)定位,作為雷達(dá)和AIS的補(bǔ)充,協(xié)助船舶安全航行。雙目立體視覺包括圖像獲取、攝像機(jī)標(biāo)定、特征提取、立體匹配和三維重組等。本文主要圍繞攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配和三維重組進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究,針對(duì)船載視頻提出了海上目標(biāo)的雙目視覺定位方法。首先,本文分析海上環(huán)境特征并結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法,設(shè)計(jì)了船載攝像機(jī)的標(biāo)定方法,通過平面模板法標(biāo)定攝像機(jī)內(nèi)參數(shù),通過求解本質(zhì)矩陣獲得攝像機(jī)外參數(shù)；然后,分析了海上目標(biāo)圖像特征,設(shè)計(jì)了海上目標(biāo)的立體匹配算法,利用極線約束條件,大幅縮小了目標(biāo)匹配的搜索區(qū)域,在滿足精度要求的情況下保證了算法的實(shí)時(shí)性；最后,分析雙目立體視覺的成像模型,針對(duì)航行過程中船舶搖晃問題,提出了基于攝像機(jī)姿態(tài)測(cè)量的目標(biāo)位置修正方法,采用微機(jī)電慣性傳感器捕獲攝像機(jī)實(shí)時(shí)的姿態(tài)信息,據(jù)此修正船舶傾斜引起的誤差。本文設(shè)計(jì)了攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)標(biāo)定裝置以及攝像機(jī)姿態(tài)模擬平臺(tái),開展了攝像機(jī)標(biāo)定、目標(biāo)立體匹配以及基于攝像機(jī)姿態(tài)測(cè)量的位置修正實(shí)驗(yàn),并在大連海事大學(xué)專用教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤”輪上進(jìn)行了海上目標(biāo)的雙目視覺定位實(shí)船實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：船載視頻 海上目標(biāo) 雙目視覺定位 攝像機(jī)標(biāo)定 立體匹配
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景及意義10-13
• 1.2 目標(biāo)定位方法分析13-16
• 1.2.1 目標(biāo)定位方法分類13-15
• 1.2.2 航海領(lǐng)域定位方法分析15-16
• 1.3 雙目立體視覺研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 攝像機(jī)標(biāo)定研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 立體匹配研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 課題研究難點(diǎn)19
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 1.6 本章小結(jié)21-22
• 第2章 雙目立體視覺基本理論22-29
• 2.1 攝像機(jī)透視投影模型22-25
• 2.1.1 常用的四個(gè)坐標(biāo)系22-23
• 2.1.2 攝像機(jī)線性投影模型23-24
• 2.1.3 攝像機(jī)鏡頭畸變24-25
• 2.2 雙目立體視覺25-28
• 2.2.1 雙目立體視覺原理25-26
• 2.2.2 若干基本概念26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 海上目標(biāo)雙目定位方法29-52
• 3.1 海上目標(biāo)雙目定位總體設(shè)計(jì)29-31
• 3.1.1 海上環(huán)境特征分析29-30
• 3.1.2 海上雙目定位方法總體設(shè)計(jì)30-31
• 3.2 船載攝像機(jī)標(biāo)定31-37
• 3.2.1 攝像機(jī)標(biāo)定概念及常用方法31-32
• 3.2.2 船載攝像機(jī)標(biāo)定方法總體設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.3 船載攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析33-37
• 3.3 海上目標(biāo)立體匹配37-43
• 3.3.1 立體匹配的基本概念37-39
• 3.3.2 海上目標(biāo)立體匹配算法設(shè)計(jì)39-41
• 3.3.3 海上目標(biāo)立體匹配實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析41-43
• 3.4 三維重組43-51
• 3.4.1 空間點(diǎn)三維重組43-44
• 3.4.2 基于攝像機(jī)姿態(tài)測(cè)量的位置修正方法44-48
• 3.4.3 基于攝像機(jī)姿態(tài)測(cè)量的位置修正實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 海上目標(biāo)雙目定位程序?qū)崿F(xiàn)和實(shí)船實(shí)驗(yàn)52-57
• 4.1 海上目標(biāo)雙目定位程序?qū)崿F(xiàn)52-53
• 4.2 海上目標(biāo)雙目定位實(shí)船實(shí)驗(yàn)53-54
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 本文的主要工作57
• 5.2 研究展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 作者簡(jiǎn)介64

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本文編號(hào)：302299