雙目視覺中攝像機(jī)標(biāo)定與特征點(diǎn)提取算法的研究與改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 17:10
近些年來,視覺測量技術(shù)快速發(fā)展,并且在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,而且越來越貼近于我們的生活。雙目視覺是視覺測量技術(shù)的一個(gè)重要分支,雙目視覺的理論研究為工業(yè)制造、商業(yè)活動(dòng)以及新技術(shù)的產(chǎn)生提供技術(shù)支持,而攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)是雙目視覺系統(tǒng)最重要的部分,攝像機(jī)標(biāo)定精度的好壞直接影響整個(gè)視覺系統(tǒng)的測量精度,研究攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)對提高視覺測量整體測量精度至關(guān)重要。在傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定過程中,常利用標(biāo)定塊作為已知景物的結(jié)構(gòu)信息,大多是以標(biāo)定塊或標(biāo)定靶上的特征點(diǎn)作為參考點(diǎn),通過灰度信息的變化,精確的提取出中心位置,此時(shí)提取出的中心位置可以看作為特征點(diǎn),利用提取到的特征點(diǎn)的信息來進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定。為了簡化攝像機(jī)標(biāo)定過程,本文提出了一種原理簡單、易實(shí)現(xiàn)的靈活標(biāo)定方法,此方法基于Hough算法的標(biāo)定點(diǎn)提取方法,能實(shí)現(xiàn)可較高的精度。特征點(diǎn)提取的精度對整體標(biāo)定精度也有著很大的影響,往往一點(diǎn)的誤差,能使標(biāo)定結(jié)果天差地別。因此為提高特征點(diǎn)提取的精度,在傳統(tǒng)的標(biāo)定中,大多選擇用棋盤格作為標(biāo)定圖樣,棋盤格標(biāo)定是基于灰度圖像的角點(diǎn)檢測、基于二值圖像的角點(diǎn)檢測、基于輪廓曲線的角點(diǎn)檢測。而對于棋盤格圖樣,在特征點(diǎn)的提取中很容易使角點(diǎn)的定位...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
小孔成像模型
圖 2.2 圖像坐標(biāo)系在 X、Y 坐標(biāo)系中,原點(diǎn) O1 定義在攝像機(jī)光軸與圖像平面的交點(diǎn),該點(diǎn)一般位于圖像中心處,但由于攝像機(jī)制作的原因,也會(huì)有些偏差。若 O1 在 u,v 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為 (,)00u v,X軸與Y軸方向上的像素間距分別為 dx , dy ,則圖像中任一個(gè)像素在兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)有如下關(guān)系:00vdYvudXuyx (2.1)(2.1)式可用矩陣表示為: 1vu= 00101/01/00dyvdxu 1YX(2.2)2.1.3 攝像機(jī)坐標(biāo)系
但是因?yàn)?R 是單位正交矩陣,滿足 6 個(gè)正 R 只有 3 個(gè)獨(dú)立的參數(shù),有多種用 3 個(gè)獨(dú)立參數(shù)表量 t 的 3 個(gè)參數(shù),一共有 6 個(gè)獨(dú)立的外部參數(shù)。 (3機(jī)的標(biāo)定覺三維測量是基于視差原理[12],簡單的平視雙目立中心的連線的距離,即基線距為 b。攝像機(jī)坐標(biāo)系標(biāo)系如圖 1 所示。事實(shí)上攝像機(jī)的成像平面在鏡面繪制在鏡頭的光心前 f 處,這個(gè)虛擬的圖像平面像機(jī)坐標(biāo)系的 x 軸和 y 軸方向一致,這樣可以簡化在攝像機(jī)光軸與平面的交點(diǎn) O1 和 O2?臻g中某點(diǎn)分別為 P1(u1,v1)和 P2(u2,v2)。假定兩攝像機(jī)的圖坐標(biāo)的 Y 坐標(biāo)相同,即12v v?捎扇菐缀侮P(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種自適應(yīng)點(diǎn)云特征點(diǎn)提取算法[J]. 韓磊,陳宇,王春陽,于艷鑫. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2018(11)
[2]攝像機(jī)標(biāo)定中的特征點(diǎn)提取算法研究與改進(jìn)[J]. 李璐璐,趙文川,伍凡,劉永. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]基于機(jī)器視覺的尺寸測量方法研究[J]. 郭超,馬麟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2012(01)
[4]基于凸松弛全局優(yōu)化算法的視覺測量位姿估計(jì)[J]. 肖永亮,蘇顯渝,薛俊鵬,劉曉青. 光電子.激光. 2011(09)
[5]攝像機(jī)標(biāo)定算法研究[J]. 謝莉,余勝. 科技視界. 2011(04)
[6]基于機(jī)器視覺的齒輪參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王文成. 機(jī)械傳動(dòng). 2011(02)
[7]機(jī)器視覺中攝像機(jī)標(biāo)定Tsai兩步法的分析與改進(jìn)[J]. 徐杰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2010(04)
[8]雙目視覺中攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的研究[J]. 時(shí)洪光,張鳳生,鄭春蘭. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2009(04)
[9]基于分塊的攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 梁冬泰,王宣銀. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]機(jī)器視覺中的攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 曹換榮,張明柱. 工具技術(shù). 2008(11)
本文編號(hào):3489205
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
小孔成像模型
圖 2.2 圖像坐標(biāo)系在 X、Y 坐標(biāo)系中,原點(diǎn) O1 定義在攝像機(jī)光軸與圖像平面的交點(diǎn),該點(diǎn)一般位于圖像中心處,但由于攝像機(jī)制作的原因,也會(huì)有些偏差。若 O1 在 u,v 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為 (,)00u v,X軸與Y軸方向上的像素間距分別為 dx , dy ,則圖像中任一個(gè)像素在兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)有如下關(guān)系:00vdYvudXuyx (2.1)(2.1)式可用矩陣表示為: 1vu= 00101/01/00dyvdxu 1YX(2.2)2.1.3 攝像機(jī)坐標(biāo)系
但是因?yàn)?R 是單位正交矩陣,滿足 6 個(gè)正 R 只有 3 個(gè)獨(dú)立的參數(shù),有多種用 3 個(gè)獨(dú)立參數(shù)表量 t 的 3 個(gè)參數(shù),一共有 6 個(gè)獨(dú)立的外部參數(shù)。 (3機(jī)的標(biāo)定覺三維測量是基于視差原理[12],簡單的平視雙目立中心的連線的距離,即基線距為 b。攝像機(jī)坐標(biāo)系標(biāo)系如圖 1 所示。事實(shí)上攝像機(jī)的成像平面在鏡面繪制在鏡頭的光心前 f 處,這個(gè)虛擬的圖像平面像機(jī)坐標(biāo)系的 x 軸和 y 軸方向一致,這樣可以簡化在攝像機(jī)光軸與平面的交點(diǎn) O1 和 O2?臻g中某點(diǎn)分別為 P1(u1,v1)和 P2(u2,v2)。假定兩攝像機(jī)的圖坐標(biāo)的 Y 坐標(biāo)相同,即12v v?捎扇菐缀侮P(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種自適應(yīng)點(diǎn)云特征點(diǎn)提取算法[J]. 韓磊,陳宇,王春陽,于艷鑫. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2018(11)
[2]攝像機(jī)標(biāo)定中的特征點(diǎn)提取算法研究與改進(jìn)[J]. 李璐璐,趙文川,伍凡,劉永. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]基于機(jī)器視覺的尺寸測量方法研究[J]. 郭超,馬麟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2012(01)
[4]基于凸松弛全局優(yōu)化算法的視覺測量位姿估計(jì)[J]. 肖永亮,蘇顯渝,薛俊鵬,劉曉青. 光電子.激光. 2011(09)
[5]攝像機(jī)標(biāo)定算法研究[J]. 謝莉,余勝. 科技視界. 2011(04)
[6]基于機(jī)器視覺的齒輪參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王文成. 機(jī)械傳動(dòng). 2011(02)
[7]機(jī)器視覺中攝像機(jī)標(biāo)定Tsai兩步法的分析與改進(jìn)[J]. 徐杰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2010(04)
[8]雙目視覺中攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的研究[J]. 時(shí)洪光,張鳳生,鄭春蘭. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2009(04)
[9]基于分塊的攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 梁冬泰,王宣銀. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]機(jī)器視覺中的攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 曹換榮,張明柱. 工具技術(shù). 2008(11)
本文編號(hào):3489205
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