本文的研究目的是利用HALCON語(yǔ)言建立靈武長(zhǎng)棗果實(shí)的三維模型。在室外環(huán)境下采摘靈武長(zhǎng)棗時(shí),實(shí)際上機(jī)器只能夠識(shí)別果實(shí)的一個(gè)側(cè)面,若可以建立成千上萬(wàn)的靈武長(zhǎng)棗果實(shí)三維模型,就可以通過(guò)識(shí)別果實(shí)的一個(gè)側(cè)面預(yù)測(cè)整個(gè)果實(shí)表面情況,這對(duì)于最終建立靈武長(zhǎng)棗立體圖像庫(kù)有一定的參考價(jià)值。該模型的建立還有利于獲取果實(shí)的三維尺寸參數(shù),以及從各個(gè)方向上判斷果實(shí)的成熟度和果實(shí)表皮損傷程度,并能為果實(shí)的分級(jí)檢測(cè)、成熟度檢測(cè)和外觀品質(zhì)檢測(cè)等方面的研究和應(yīng)用提供部分理論依據(jù)和參考。本文首先利用線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)配合轉(zhuǎn)臺(tái)從七個(gè)不同的視角獲取靈武長(zhǎng)棗果實(shí)表面的三維信息,獲得七幅深度圖像和灰度圖像。然后對(duì)深度圖像和灰度圖像分別進(jìn)行處理,前者的目的是得到點(diǎn)云模型,后者的目的是識(shí)別出標(biāo)志點(diǎn)并定位其中心點(diǎn),進(jìn)而求得視角之間的轉(zhuǎn)換矩陣。最后,利用轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行七塊點(diǎn)云模型的拼接,完成靈武長(zhǎng)棗的三維點(diǎn)云重建。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)主要有兩大部分組成:硬件操作系統(tǒng)和軟件操作系統(tǒng)。本章節(jié)研究了這五個(gè)部分各自的操作方法、功能作用、系統(tǒng)主要工作原理、算法理論知識(shí)以及相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)學(xué)計(jì)算模型。（2）靈武長(zhǎng)棗深... 

【文章來(lái)源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１三位掃描定位系統(tǒng)總體構(gòu)成圖??

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文?第二章線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)??ＣＣＤ攝像機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)輸入的開(kāi)始，由攝像機(jī)采集圖像送入計(jì)算機(jī)，然后再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行??圖像處理并計(jì)算三維坐標(biāo)。攝像機(jī)主要依靠光學(xué)成像過(guò)程采集物體的圖像，透射投影是相機(jī)最??常用的成像模型，它是通過(guò)凸透鏡成像Ｍ。最基本的透鏡成像原理如圖２－２所示：??卜－－一??Ｕ物距?ｆ焦距??Ｖ相距??圖２－２透鏡成像原理示意圖??圖２－２中，任意與主光軸平行的光線穿過(guò)相機(jī)透鏡均匯聚于一點(diǎn)，被稱為焦點(diǎn)焦距為??焦點(diǎn)到透鏡中心的距離，用ｆ表示。物距為物體到透鏡中心的距離，用ｕ表示。而相距為成像??平面到透鏡的距離，用ｖ表示。三者滿足以下關(guān)系：??丄山丄?（２－０??ｆ?ｕ?ｖ??由于一般情況下攝像機(jī)在成像的時(shí)候，所以得到Ｖ＊／。因此，攝像機(jī)成像也可??近｛以表示為小孔成像模型［４３］。需要注意的是，透鏡成像是實(shí)際的相機(jī)成像模型，存在圖像畸變??問(wèn)題，而小孔成像模型代表理想中的相機(jī)成像，不考慮畸變。理想透鏡的攝像機(jī)成像模型如圖??２－３所示。??像素坐標(biāo)系（Ｍ）??＾?關(guān)擁系（ＸＪ）??攝像機(jī)坐標(biāo)系ＯｉＣｊＣｊＺＣ）?ｙｑ??世界坐標(biāo)系（ＸＷ，ＹＷ，Ｚｆｆ）??圖２－３理想透鏡的攝像機(jī)成像模型??攝像機(jī)成像過(guò)程涉及到了四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這四個(gè)坐標(biāo)系分別為：（】）像素坐??標(biāo)系；（２）圖像坐標(biāo)系（成像平面坐標(biāo)系）；（３）攝像機(jī)坐標(biāo)系：（４）世界坐標(biāo)系接??下來(lái)，本文將對(duì)這四個(gè)坐標(biāo)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行介紹。??１、像素坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系??像素坐標(biāo)系的全稱是圖像像素坐標(biāo)系，圖像坐標(biāo)系的全稱是圖像成像坐標(biāo)系如圖２－４??所示，定義像素坐標(biāo)系ｑ－ｗｖ，橫

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文?第二章線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)??ＣＣＤ攝像機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)輸入的開(kāi)始，由攝像機(jī)采集圖像送入計(jì)算機(jī)，然后再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行??圖像處理并計(jì)算三維坐標(biāo)。攝像機(jī)主要依靠光學(xué)成像過(guò)程采集物體的圖像，透射投影是相機(jī)最??常用的成像模型，它是通過(guò)凸透鏡成像Ｍ。最基本的透鏡成像原理如圖２－２所示：??卜－－一??Ｕ物距?ｆ焦距??Ｖ相距??圖２－２透鏡成像原理示意圖??圖２－２中，任意與主光軸平行的光線穿過(guò)相機(jī)透鏡均匯聚于一點(diǎn)，被稱為焦點(diǎn)焦距為??焦點(diǎn)到透鏡中心的距離，用ｆ表示。物距為物體到透鏡中心的距離，用ｕ表示。而相距為成像??平面到透鏡的距離，用ｖ表示。三者滿足以下關(guān)系：??丄山丄?（２－０??ｆ?ｕ?ｖ??由于一般情況下攝像機(jī)在成像的時(shí)候，所以得到Ｖ＊／。因此，攝像機(jī)成像也可??近｛以表示為小孔成像模型［４３］。需要注意的是，透鏡成像是實(shí)際的相機(jī)成像模型，存在圖像畸變??問(wèn)題，而小孔成像模型代表理想中的相機(jī)成像，不考慮畸變。理想透鏡的攝像機(jī)成像模型如圖??２－３所示。??像素坐標(biāo)系（Ｍ）??＾?關(guān)擁系（ＸＪ）??攝像機(jī)坐標(biāo)系ＯｉＣｊＣｊＺＣ）?ｙｑ??世界坐標(biāo)系（ＸＷ，ＹＷ，Ｚｆｆ）??圖２－３理想透鏡的攝像機(jī)成像模型??攝像機(jī)成像過(guò)程涉及到了四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這四個(gè)坐標(biāo)系分別為：（】）像素坐??標(biāo)系；（２）圖像坐標(biāo)系（成像平面坐標(biāo)系）；（３）攝像機(jī)坐標(biāo)系：（４）世界坐標(biāo)系接??下來(lái)，本文將對(duì)這四個(gè)坐標(biāo)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行介紹。??１、像素坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系??像素坐標(biāo)系的全稱是圖像像素坐標(biāo)系，圖像坐標(biāo)系的全稱是圖像成像坐標(biāo)系如圖２－４??所示，定義像素坐標(biāo)系ｑ－ｗｖ，橫

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]邊坡測(cè)量中標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)計(jì)與識(shí)別[J]. 曾接賢,田波.  南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
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[8]基于視覺(jué)定位的腦外科機(jī)器人坐標(biāo)變換問(wèn)題研究[J]. 王東署,張志佳,史澤林.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(06)
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博士論文
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碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量圖像噪聲分析與預(yù)處理方法研究[D]. 白楊.鄭州大學(xué) 2019
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[3]基于線結(jié)構(gòu)光的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片三維形貌測(cè)量技術(shù)研究[D]. 廖駿.南昌航空大學(xué) 2017
[4]基于線結(jié)構(gòu)光的輕軌接觸網(wǎng)缺陷三維檢測(cè)方法研究[D]. 劉賀.重慶大學(xué) 2017
[5]基于線結(jié)構(gòu)光的三維視覺(jué)表面測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 范建華.中北大學(xué) 2015
[6]攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 尋言言.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]大尺寸復(fù)雜曲面多視角拼接技術(shù)研究[D]. 盧煒良.華僑大學(xué) 2014
[8]基于雙目立體視覺(jué)的牙頜模型測(cè)量技術(shù)研究[D]. 沈國(guó)峰.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3050157