三維場景重構(gòu)是機(jī)器人學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域,在很多機(jī)器人應(yīng)用中都起到了重要作用。三維場景重構(gòu)的目標(biāo)是探索環(huán)境中的未知領(lǐng)域,并利用不同的傳感器來建立環(huán)境的三維空間模型。但是機(jī)器人的三維場景重構(gòu)過程依賴機(jī)器人本體的CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件配置。中低配置的機(jī)器人無法滿足三重場景重構(gòu)過程中海量數(shù)據(jù)存儲和密集型計算等需求。云機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)給這個問題提供了新的思路。本文在實(shí)驗室所搭建的云平臺下,研究了基于Kinect的三維場景重構(gòu)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法,提出了一種基于云平臺的三維場景重構(gòu)架構(gòu)。本文的工作主要分為以下幾部分：（1）三維場景重構(gòu)技術(shù)方法的研究。本文通過對比SIFT（Scale-invariant Feature Transform）、SURF（Speeded Up Robust Features）和ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）算法的匹配效果,確定ORB算法為二維RGB圖像特征匹配對的提取算法,同時利用RANSAC（Random Sample Consensus）算法來剔除誤匹配對；本文將Kinect獲取的二維圖像利用ORB算法提取和RANSAC算法篩... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 三維場景重構(gòu)技術(shù)
        1.2.2 云機(jī)器人技術(shù)
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文的章節(jié)安排
第二章 Kinect平臺與點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集
    2.1 Kinect平臺概述
        2.1.1 Kinect硬件組成
        2.1.2 Kinect基本原理
    2.2 OpenNI接口庫
    2.3 場景數(shù)據(jù)的采集
    2.4 三維點(diǎn)云的生成
    2.5 本章小結(jié)
第三章 Kinect平臺下三維場景重構(gòu)方法研究
    3.1 特征檢測算法的對比與分析
        3.1.1 SIFT特征
        3.1.2 SURF特征
        3.1.3 ORB特征
        3.1.4 三種特征的對比與分析
    3.2 基于RANSAC算法的匹配對改進(jìn)
    3.3 基于SVD算法的三維點(diǎn)云拼接
    3.4 視覺里程計和多場景回環(huán)檢測
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于云平臺的三維場景重構(gòu)
    4.1 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
        4.1.1 云平臺概述
        4.1.2 ROS系統(tǒng)概述
        4.1.3 云平臺ROS網(wǎng)絡(luò)配置
        4.1.4 三維場景重構(gòu)技術(shù)
    4.2 基于云平臺的三維場景重構(gòu)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 單機(jī)器人架構(gòu)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 多機(jī)器人架構(gòu)的設(shè)計
        4.2.3 多機(jī)器人架構(gòu)中云平臺的相關(guān)實(shí)現(xiàn)
        4.2.4 多機(jī)器人架構(gòu)中機(jī)器人的相關(guān)實(shí)現(xiàn)
    4.3 云平臺中三維地圖的存儲與共享
        4.3.1 云平臺中三維地圖的存儲
        4.3.2 云平臺中三維地圖的共享
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗結(jié)果與分析
    5.1 軟硬件開發(fā)環(huán)境介紹
    5.2 基于Kinect的三維場景重構(gòu)實(shí)驗
    5.3 基于云平臺的三維場景重構(gòu)實(shí)驗
    5.4 實(shí)驗結(jié)果對比與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的主要研究內(nèi)容
    6.2 進(jìn)一步研究方向
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
碩士期間參加的科研工作
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于云計算的機(jī)器人SLAM架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化[J]. 譚杰夫,丁博,郭長國,史殿習(xí).  軟件. 2015(10)
[2]服務(wù)機(jī)器人云計算平臺SOA接口層模型設(shè)計[J]. 陳宏興,周風(fēng)余,田天,姜志飛,陳竹敏.  山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(04)
[3]基于無線網(wǎng)絡(luò)的云醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)仿真[J]. 王曉琳,樊建聰.  計算機(jī)與現(xiàn)代化. 2014(12)
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[6]基于圖像匹配-點(diǎn)云融合的建筑物立面三維重建[J]. 王俊,朱利.  計算機(jī)學(xué)報. 2012(10)

博士論文
[1]基于連續(xù)深度融合的多視圖三維重建研究[D]. 朱文嶠.浙江大學(xué) 2013
[2]基于序列圖像的三維重建算法研究[D]. 彭科舉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]計算機(jī)視覺中三維重構(gòu)的研究與應(yīng)用[D]. 姜大志.南京航空航天大學(xué) 2002

碩士論文
[1]基于云計算的自主心智發(fā)育機(jī)器人研究[D]. 王光君.山東大學(xué) 2015
[2]雙目立體視覺系統(tǒng)標(biāo)定及重構(gòu)方法研究[D]. 熊凡.武漢工程大學(xué) 2012
[3]機(jī)器人云操作平臺的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉豐藝.北京理工大學(xué) 2011
[4]基于單目視覺的障礙物檢測與三維重建[D]. 王貽術(shù).浙江大學(xué) 2007



本文編號：3617589