雙目測距在稻田養(yǎng)殖區(qū)域信息采集上的研究
發(fā)布時間:2020-12-12 14:08
隨著人工智能時代的到來,各種各樣智能化設(shè)施逐漸進入人們的生活中,土地測量技術(shù)同樣實現(xiàn)了智能化,本文探討采用雙目深度相機對稻田圖像進行三維重建得到真實稻田區(qū)域距離信息的一種新方法,利用雙目相機采集稻田圖像,以O(shè)penCV作為算法支持,采用C/C++編程語言進行程序設(shè)計,得到三維點云坐標(biāo),并利用meshlab轉(zhuǎn)換為可視化三維立體圖,能基本實現(xiàn)稻田區(qū)域測距,主要研究內(nèi)容和成果如下:1.稻田養(yǎng)殖是將種養(yǎng)殖有機結(jié)合的生態(tài)模式,水稻與水產(chǎn)品生活在同一空間,為了避免稻田資源構(gòu)成競爭關(guān)系,提出一種新方法采用機器視覺技術(shù)測量稻田區(qū)域間的距離,可以為后期種養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)戶提供數(shù)據(jù)支持。2.搭建雙目三維重建測距軟硬件平臺,對測距過程進行了詳細的解析如下:采用MATLAB雙目標(biāo)定箱得到畸變系數(shù)、對待測圖像進行雙目校正、對比三種立體匹配算法得到視差圖、獲得深度圖、根據(jù)深度信息結(jié)合原圖得到待測目標(biāo)的三維重建圖。3.選定云南省哈尼族彝族自治州元陽縣稻田綜合種養(yǎng)(稻-魚-鴨)模式的特色梯田作為實驗場地,對梯田采取實地雙目三維重建測距,與人工纖維卷尺測距對比,8組實驗結(jié)果表明其誤差在5%以內(nèi)。最后根據(jù)水面三維信息可以得到該...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙目相機外部完整形態(tài)圖
昆明理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士論文16圖像像素坐標(biāo)系是指以相機拍攝的圖像的左上角頂點為坐標(biāo)原點,例如拍攝的標(biāo)定板就是以第一個格子的頂點為像素坐標(biāo)系的原點,u和v方向平行于x和y方向[25-28],其中具體的表現(xiàn)如下圖3.2所示,其單位為像素。上述表達介紹了四個坐標(biāo)系是可以相互轉(zhuǎn)化的,世界坐標(biāo)系存在的目的就是方便確定測量使用的攝像機的具體方位,在進行測量的時候,通常把世界坐標(biāo)系的中心與兩個眼睛的中點放在同一個位置。下圖3.2所示的是四個坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系圖。圖3.2四個坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系圖Fig.3.2Interrelationdiagramsamongthefourcoordinatesystems3.1.1雙目標(biāo)定步驟雙目相機標(biāo)定的目的有兩個:第一,要知道雙目相機拍攝的物體在我們生活的世界中的位置就一定要了解真實世界中物體到拍攝圖像平面之間是如何相互轉(zhuǎn)換的,其中一個目的就是為了知道這種關(guān)系,所以需要知道相機的內(nèi)外參數(shù)矩陣。
的棋盤格,繪制的精度一定要準確,否則對后期相機校正會有很大的影響,本次棋盤格中的每個格子的大小為 20mm*20mm,由于 Matlab2017 雙目自動標(biāo)定的工具箱要求標(biāo)定板中的棋盤格橫縱格點數(shù)目為一奇一偶,所以本標(biāo)定板設(shè)計是由12*9 個黑白相間的格子組成,最后將 CAD 畫好的棋盤格圖彩色印出來作為本次雙目標(biāo)定的標(biāo)定板,它是由不同的黑白正方形組層的,實驗的時候,通過它來作為攝像頭的標(biāo)定物。由于這樣的棋牌格是在水平面上的,這樣得到的數(shù)據(jù)容易處理。但是會出現(xiàn)一個問題,就是這個是平面的,得到的結(jié)果就是平面的,不是立體的,所以在進行實驗的時候,多次轉(zhuǎn)動板子,讓它測量的時候體現(xiàn)三維的效果[31-33]。下圖 3.3 所示的是 CAD 畫的棋盤圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]遠程激光測距技術(shù)及其進展[J]. 胡偉偉,李永亮,顧小琨,張翼鵬,張英明,劉泓鑫. 激光與紅外. 2019(03)
[2]雙目視覺技術(shù)在稻田養(yǎng)殖區(qū)域測量中的應(yīng)用[J]. 張珉璐,戈振揚. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(05)
[3]基于單目視覺的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)[J]. 郭亞杰,龐樹博,謝子一,郭鑫鑫. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機器人視覺匹配系統(tǒng)研究[J]. 陳修齊. 計算機與數(shù)字工程. 2018(06)
[5]精細農(nóng)業(yè)的意義與內(nèi)涵[J]. 于麗娜,曹慧,孫淼淼,張新宏,董立. 新農(nóng)業(yè). 2018(03)
[6]雙目視覺在類人機器人測距中的應(yīng)用[J]. 袁泉,鄒沖,閔鋒. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[7]稻田養(yǎng)魚的作用與意義淺析[J]. 何海瓊. 南方農(nóng)業(yè). 2017(06)
[8]基于微小型無人機的遙感信息獲取關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 任航. 北京測繪. 2016(06)
[9]我國智能車輛技術(shù)發(fā)展研究[J]. 高繼東,顏培碩,王靜靜. 時代汽車. 2016(09)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星影像與航拍實景影像自適應(yīng)顏色分割方法研究[J]. 李大瑞,王耀. 綠色科技. 2016(06)
博士論文
[1]基于立體視覺的動態(tài)變形測量研究[D]. 劉聰.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于雙目視覺的無人機障礙物檢測研究[D]. 王淏.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]基于雙目立體視覺的人臉三維重建[D]. 邱茲俏.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[3]基于OpenCV的雙目公交客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 汪超洋.武漢郵電科學(xué)研究院 2018
[4]基于紅外圖像的海面目標(biāo)跟蹤技術(shù)[D]. 楊勇.大連海事大學(xué) 2018
[5]基于立體視覺的場景三維重建技術(shù)研究[D]. 伊璐.西安理工大學(xué) 2017
[6]基于雙目視覺的目標(biāo)運動參數(shù)高速實時測量方法研究[D]. 原崧育.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]鐵路軌道檢養(yǎng)修信息化管理體系與方法研究[D]. 鄧琴.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[8]無人機避障雷達目標(biāo)探測與跟蹤算法研究[D]. 高迪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]移動服務(wù)機器人設(shè)計與導(dǎo)航系統(tǒng)安全驗證[D]. 張曼妮.華東師范大學(xué) 2017
[10]基于雙目視覺的客流統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 過嗣聰.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:2912700
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙目相機外部完整形態(tài)圖
昆明理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士論文16圖像像素坐標(biāo)系是指以相機拍攝的圖像的左上角頂點為坐標(biāo)原點,例如拍攝的標(biāo)定板就是以第一個格子的頂點為像素坐標(biāo)系的原點,u和v方向平行于x和y方向[25-28],其中具體的表現(xiàn)如下圖3.2所示,其單位為像素。上述表達介紹了四個坐標(biāo)系是可以相互轉(zhuǎn)化的,世界坐標(biāo)系存在的目的就是方便確定測量使用的攝像機的具體方位,在進行測量的時候,通常把世界坐標(biāo)系的中心與兩個眼睛的中點放在同一個位置。下圖3.2所示的是四個坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系圖。圖3.2四個坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系圖Fig.3.2Interrelationdiagramsamongthefourcoordinatesystems3.1.1雙目標(biāo)定步驟雙目相機標(biāo)定的目的有兩個:第一,要知道雙目相機拍攝的物體在我們生活的世界中的位置就一定要了解真實世界中物體到拍攝圖像平面之間是如何相互轉(zhuǎn)換的,其中一個目的就是為了知道這種關(guān)系,所以需要知道相機的內(nèi)外參數(shù)矩陣。
的棋盤格,繪制的精度一定要準確,否則對后期相機校正會有很大的影響,本次棋盤格中的每個格子的大小為 20mm*20mm,由于 Matlab2017 雙目自動標(biāo)定的工具箱要求標(biāo)定板中的棋盤格橫縱格點數(shù)目為一奇一偶,所以本標(biāo)定板設(shè)計是由12*9 個黑白相間的格子組成,最后將 CAD 畫好的棋盤格圖彩色印出來作為本次雙目標(biāo)定的標(biāo)定板,它是由不同的黑白正方形組層的,實驗的時候,通過它來作為攝像頭的標(biāo)定物。由于這樣的棋牌格是在水平面上的,這樣得到的數(shù)據(jù)容易處理。但是會出現(xiàn)一個問題,就是這個是平面的,得到的結(jié)果就是平面的,不是立體的,所以在進行實驗的時候,多次轉(zhuǎn)動板子,讓它測量的時候體現(xiàn)三維的效果[31-33]。下圖 3.3 所示的是 CAD 畫的棋盤圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]遠程激光測距技術(shù)及其進展[J]. 胡偉偉,李永亮,顧小琨,張翼鵬,張英明,劉泓鑫. 激光與紅外. 2019(03)
[2]雙目視覺技術(shù)在稻田養(yǎng)殖區(qū)域測量中的應(yīng)用[J]. 張珉璐,戈振揚. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(05)
[3]基于單目視覺的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)[J]. 郭亞杰,龐樹博,謝子一,郭鑫鑫. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機器人視覺匹配系統(tǒng)研究[J]. 陳修齊. 計算機與數(shù)字工程. 2018(06)
[5]精細農(nóng)業(yè)的意義與內(nèi)涵[J]. 于麗娜,曹慧,孫淼淼,張新宏,董立. 新農(nóng)業(yè). 2018(03)
[6]雙目視覺在類人機器人測距中的應(yīng)用[J]. 袁泉,鄒沖,閔鋒. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[7]稻田養(yǎng)魚的作用與意義淺析[J]. 何海瓊. 南方農(nóng)業(yè). 2017(06)
[8]基于微小型無人機的遙感信息獲取關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 任航. 北京測繪. 2016(06)
[9]我國智能車輛技術(shù)發(fā)展研究[J]. 高繼東,顏培碩,王靜靜. 時代汽車. 2016(09)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星影像與航拍實景影像自適應(yīng)顏色分割方法研究[J]. 李大瑞,王耀. 綠色科技. 2016(06)
博士論文
[1]基于立體視覺的動態(tài)變形測量研究[D]. 劉聰.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于雙目視覺的無人機障礙物檢測研究[D]. 王淏.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]基于雙目立體視覺的人臉三維重建[D]. 邱茲俏.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[3]基于OpenCV的雙目公交客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 汪超洋.武漢郵電科學(xué)研究院 2018
[4]基于紅外圖像的海面目標(biāo)跟蹤技術(shù)[D]. 楊勇.大連海事大學(xué) 2018
[5]基于立體視覺的場景三維重建技術(shù)研究[D]. 伊璐.西安理工大學(xué) 2017
[6]基于雙目視覺的目標(biāo)運動參數(shù)高速實時測量方法研究[D]. 原崧育.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]鐵路軌道檢養(yǎng)修信息化管理體系與方法研究[D]. 鄧琴.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[8]無人機避障雷達目標(biāo)探測與跟蹤算法研究[D]. 高迪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]移動服務(wù)機器人設(shè)計與導(dǎo)航系統(tǒng)安全驗證[D]. 張曼妮.華東師范大學(xué) 2017
[10]基于雙目視覺的客流統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 過嗣聰.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:2912700
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