發(fā)布時間：2021-07-13 18:13

　　隨著世界各個國家在政治、軍事、經(jīng)濟、科技領(lǐng)域的發(fā)展,相應(yīng)的人類對資源的種類和數(shù)量等的需求越來越大。海洋蘊藏著豐富的資源,人類在海洋資源中的開發(fā)和利用對人類的生存與發(fā)展具有重大的意義。人類在探索海洋資源的過程中,可以通過攝影測量技術(shù)來獲取水下資料。通過水下三維測量技術(shù)對水下攝像機拍攝的水下被測物體的圖片或者視頻進行三維重建,從而獲取水下信息。然而由于海洋環(huán)境的特殊性與復(fù)雜性,例如光的折射的問題,水下拍攝的圖片并不能真實的表示水下被測物體,并且水下三維測量技術(shù)同樣會受到水下環(huán)境的影響。針對光的折射的問題,陸上三維測量技術(shù)不再適用于水下,本文對陸上的結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)進行改進,提出了一種基于折射補償?shù)乃陆Y(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)。對水下物體三維測量的整個過程中,水下三維測量的模型建立和系統(tǒng)標定技術(shù)是重中之重,所以解決水下三維測量的模型建立和系統(tǒng)標定的問題是本課題研究的重點。本文詳細的介紹了光的折射對水下三維測量系統(tǒng)的影響,分析水下三維測量模型與陸上三維測量模型的區(qū)別,并且對水下成像過程和水下結(jié)構(gòu)光平面進行了詳細的數(shù)學(xué)描述,然后根據(jù)水下三維測量系統(tǒng)中四個坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系建立完整的水下三維測量模型... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

棋盤格靶標Fig2-2Checkerboardtarget

水下攝像機成像模型73水下攝像機成像模型水下攝像機標定是進行水下三維測量時的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于水下環(huán)境的特殊性復(fù)雜性，本文提出了一種基于折射補償?shù)乃聰z像機標定方法，在進行水下攝像機標定之前，首先要建立合適的水下攝像機模型。3.1陸上攝像機成像模型攝像機拍攝圖像的過程實際上是一個光學(xué)成像的過程，攝像機的光學(xué)成像過程主要與四個坐標系（世界坐標系、攝像機坐標系、圖像坐標系、像素坐標系）和這四個坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系相關(guān)。攝像機成像模型主要分為線性模型和非線性模型兩種，理想的成像模型是線性的，通常把這種理想的線性模型稱為小孔成像模型。模型成像原理如圖3-1所示，其特點是在視場范圍內(nèi)來自場景的所有光線都通過投影中心CO（即攝像機透鏡的中心）。其中CCCCZYXO為位于攝像機上的坐標系，其原點為投影中心CO；oxy為位于成像平面上的坐標系，其原點為O。CX軸和CY軸分別平行于圖像坐標系中的x軸和y軸，COO之間的距離為攝像機的焦距f,點CCcZYXP,,在成像平面上的點為yxp,。圖3-1小孔成像模型Fig3-1Smallholeimagingmodel

水下攝像機成像模型8根據(jù)小孔成像原理，對理想狀態(tài)下的攝像機模型建模，如圖3-2所示，該模型包含世界坐標系、攝像機坐標系、圖像坐標系、像素坐標系以及四個坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。圖3-2攝像機理想成像模型Fig3-2Cameraidealimagingmodel（1）世界坐標系WWWWZYXO世界坐標系用來描述任何物體在客觀世界的三維信息，在客觀世界中建立一個世界坐標系WWWWZYXO作為基準，從而來表示被測物體的客觀位置及形貌，世界坐標系的建立可根據(jù)實際需要確定，采用右手定則，其物理使用長度單位為毫米（mm）。（2）攝像機坐標系CCCCZYXO攝像機坐標系用來描述被測物體在攝像機坐標系下的三維信息，坐標系的原點為攝像機的光心，坐標系CZ軸與攝像機光軸重合，CX軸CY軸平行于攝像機成像面，且光心

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[10]攝像機現(xiàn)場標定算法研究[D]. 賈丹.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號：3282556