隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展,從二維圖像中獲取室內(nèi)三維場(chǎng)景的深度信息在目標(biāo)檢測(cè)、移動(dòng)機(jī)器人定位導(dǎo)航以及室內(nèi)三維重建等領(lǐng)域具有非常重要的意義。本文基于嵌入式平臺(tái)和線(xiàn)激光視覺(jué)測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)了一種室內(nèi)場(chǎng)景深度測(cè)量系統(tǒng),采用線(xiàn)激光器和攝像頭對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景進(jìn)行三維掃描,采集包含線(xiàn)激光的視頻數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理以及光條中心定位算法提取出線(xiàn)激光條紋中心亞像素坐標(biāo),通過(guò)線(xiàn)激光三角測(cè)距原理計(jì)算出場(chǎng)景內(nèi)物體表面各點(diǎn)的深度信息。本文完成的主要內(nèi)容如下:首先,研究了激光視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理和激光三角測(cè)距數(shù)學(xué)模型,由點(diǎn)激光測(cè)距模型引入到線(xiàn)激光測(cè)距模型;其次,基于激光視覺(jué)測(cè)量理論,研究圖像自適應(yīng)裁剪、加權(quán)平均灰度化、中值濾波和Otsu閾值二值化四種預(yù)處理算法來(lái)消除圖像噪聲干擾,實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)激光光條的粗提取,并提出改進(jìn)的灰度重心法提取出光條亞像素中心;然后,搭建了系統(tǒng)的軟硬件測(cè)量平臺(tái),硬件平臺(tái)主要由USB攝像頭、線(xiàn)激光器、舵機(jī)以及嵌入式ARM平臺(tái)組成,軟件測(cè)量平臺(tái)基于嵌入式Linux系統(tǒng)和Open CV開(kāi)發(fā),包括掃描控制程序、圖像采集程序以及圖像處理程序;接著,在軟硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行了測(cè)量系統(tǒng)校正,包括攝像頭圖像畸變校正和關(guān)鍵硬件參數(shù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)測(cè)量原理與總體設(shè)計(jì)
    2.1 激光視覺(jué)測(cè)量原理
        2.1.1 激光視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)類(lèi)型
        2.1.2 基于嵌入式激光視覺(jué)的深度測(cè)量原理
    2.2 激光三角測(cè)距數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 點(diǎn)激光三角測(cè)距模型
        2.2.2 線(xiàn)激光三角測(cè)距模型
    2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        2.3.1 總體方案
        2.3.2 硬件設(shè)備選型
        2.3.3 硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 激光圖像處理算法
    3.1 激光圖像質(zhì)量影響因素
    3.2 激光圖像預(yù)處理
        3.2.1 圖像裁剪
        3.2.2 圖像灰度化
        3.2.3 圖像濾波
        3.2.4 圖像二值化
        3.2.5 預(yù)處理結(jié)果
    3.3 激光光條中心提取
        3.3.1 常用提取算法研究
        3.3.2 改進(jìn)的光條中心提取算法
        3.3.3 光條中心提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件設(shè)計(jì)方案
    4.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建
        4.2.1 Linux系統(tǒng)安裝
        4.2.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境配置
    4.3 圖像采集程序
    4.4 圖像處理程序
    4.5 舵機(jī)控制程序
    4.6 本章小結(jié)
第五章 攝像頭標(biāo)定與測(cè)量參數(shù)校正
    5.1 攝像頭成像模型
        5.1.1 成像模型中坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系
        5.1.2 針孔成像模型
        5.1.3 圖像畸變
    5.2 攝像頭標(biāo)定方法
        5.2.1 標(biāo)定方法分類(lèi)
        5.2.2 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 標(biāo)定結(jié)果
    5.3 硬件平臺(tái)參數(shù)校正
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試研究
    6.1 測(cè)試方案設(shè)計(jì)
    6.2 測(cè)試結(jié)果及分析
    6.3 誤差來(lái)源
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：4030999