發(fā)布時間：2021-11-09 11:41

　　隨著信息技術和農業(yè)知識的逐步融合,對作物結構和生理功能的研究進入了數(shù)字化和視覺化階段。先進的檢測技術和現(xiàn)代信息計算機技術能夠以視覺方式重現(xiàn)作物的形狀和結構,從而在環(huán)境中快速獲取數(shù)據(jù)信息,重建三維結構,分析、模擬和預測植物生長的動態(tài)過程和植物與植物之間的相互作用,在植物繁殖與數(shù)碼植物研究方面,對作物生產過程和形態(tài)進行三維視覺方式的測量和分析是難點也是熱點。對研究植物三維可視化以及植物表面特征方面有著十分重要的現(xiàn)實意義。以三角度多圖像三維重構方法為基礎,進行多視點二維圖像序列的拍攝,以此來獲取植物形態(tài)結構的紋理數(shù)據(jù)與密集點云,相對于其他三維重構來看,這種方法有著很好的靈活性,便于進行數(shù)據(jù)收集,有著較低設備成本。能有效獲取非常密集的點云三維信息,而且還包含具有非常真實感覺的圖像的顏色紋理信息。近年來,該方法引起了眾多研究者的關注,在植物的三維建模研究方面,這也是一種主要方法。通過多視角圖像技術來實施植物三維重建的研究,也存在一些影響因素,是研究的難點和重點,如采集頻率、相機點設計和環(huán)境的影響,還有點云合成后的相關處理。其中一個關鍵是合理設計數(shù)據(jù)采集裝置,通過科學的后處理算法來進行計算,本文對... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１三角量測的數(shù)學模型??假設Ｘ三維空間點主要是和通過四維齊次向量Ｘ?＝?Ｙ，Ｚ，Ｕ１來進行表達，圖像ｘ則主要??

寧夏大學碩士學位論文?第二章多視角三維重建的理論基礎??轉矩陣以及相對平移矢量Ｔ。??Ｐ??標?極極??１???么??＾?Ｐ?基線?＾?〇２??上?、．（Ｒ?ｔ）?乂’??圖２－２三相機三目對極幾何關系??在圖２－２中，極坐標幾何提供極坐標約束。如果實際是在相機１上來建立世界坐標系，也就??是說相機１的坐標系實際上與世界坐標系之前存在重合，相應的相機１的旋轉矩陣實際上就是單??位矩陣，其平移向量為０向量。〇，和〇２是同一相機在不同時間的光學中心的空間位置。〇２相對??于世界坐標系的變換實際上是相對于相機１的變換。ｐ是三維空間中的一個點。Ａ和；？２是三維??空間點ｐ在位于其各自成像平面上的不同相機位置下的投影。??２．４相機標定??２．４．１標定方法??極坐標幾何模型主要是針對兩幅圖像的具體特征以及互相之間的幾何關系進行描述，并充分??利用基本矩陣或者是特征矩陣來實現(xiàn)對問題的求解，在此基礎上就能夠實現(xiàn)對內外參數(shù)的獲齲??攝像機標定的實質是利用攝像機成像的幾何模型，求解三維空間點到二維圖像點變換過程中的未??知變量，建立二維圖像與三維空間的關系。??（１）傳統(tǒng)的校準方法。傳統(tǒng)的標定方法是利用高精度的二維或三維標定器提供特定的物理??尺寸信息，然后在三維場景中建立圖像像素與其真實位置之間的線性關系，得到了二維像素點與??三維空間點之間的多重線性公式。通過求解線性方程組，可以得到未知量。但是，由于頭部帶來??的非線性因素，該方法不考慮攝像機反射鏡，標定精度相對較低針對上述缺點，基于攝像機??線性成像模型的兩步法，利用多組線性方程組求出攝像機的內外參數(shù)矩陣，并以第一步得到的參??數(shù)值為初始值，考慮攝像機畸變因子的非

得到更精確的攝像機內外參數(shù)。Ｏｐｅｎ?ＣＶ是英特爾開放式計算機視覺功能庫，具有強大的圖像??和矩陣計算能力，有效地提高了開發(fā)效率１＠。本文采用的標定方法是基于開放式ＣＶ圖像處理平??臺。開放式ＣＶ的標定方法主要是由張正友提出來的，該標定方法是處于自標定與傳統(tǒng)標定之間??的一種方法。該方法不需要嚴格的控制場，比傳統(tǒng)的標定方法更加靈活。要計算攝像機的內外參??數(shù)，至少需要采集３幅不同姿態(tài)的校準器圖像。由于定標板的制造精度在一定程度上影響著相機??定標的精度，目前大多采用激光打印的方法制作，圖２－３顯示了棋盤校準板的形狀。??ｍ??圖２－３棋盤格標定板形狀??本文的標定方法是在棋盤平面標定方法的基礎上，利用棋盤的物理尺寸、長度和寬度進行標??定。該相機是由中國大恒圖像公司生產的ＣＣＤ工業(yè)數(shù)碼相機。模型為ＭＥＲ－１２５－３０ＧＣ－Ｐ，分辨??率為１９２０ｘ９６０，最大幀速率為３０幀／秒，像素大小為３．７５＾ｉｍｘ３．７５ｎｉｎ，數(shù)據(jù)傳輸接口支持千兆以??太網，具有外部觸發(fā)采集功能。??２．４．２畸變校正??相機模型主要是針對相機成像來進行研究一種基本模型。但是，由于實際應用的針孔模型存??在透光率相對比較低的問題，實際需求的曝光量很難在短時間內滿足，因此，對于實際使用的相??機來說，需要充分借助鏡頭來獲取更加充足的光纖，但是這種情況會使得圖像存在失真的現(xiàn)象。??在進行三維重構的過程中，精度會受到圖像畸變的影響，對此進行校正后就能有效提升三維重構??的精度�；冎饕星邢蛞约皬较虻葍煞N。切向畸變主要指的是因裝配的問題而導致透鏡與成像??平面不平行造成的。徑向畸變是由透鏡表面曲率的變化引起的。在當今裝配技術不斷進步的前提??下，徑

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于t分布函數(shù)的玉米群體三維模型構建方法[J]. 溫維亮,趙春江,郭新宇,王勇健,杜建軍,于澤濤.  農業(yè)工程學報. 2018(04)
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碩士論文
[1]基于雙目視覺的三維重建方法研究[D]. 魏菊錦.沈陽工業(yè)大學 2016
[2]基于OpenCV的紅外多目視覺的物體三維重建的研究[D]. 陳紹敏.南昌航空大學 2014



本文編號：3485263