本文關(guān)鍵詞：多相機(jī)坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的研究　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：攝影測(cè)量一直都是將視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用到工程實(shí)踐中的一個(gè)重要方向,近些年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)測(cè)量水平和精度的要求都比之前有了極大的提升。攝影測(cè)量以其獲取的數(shù)據(jù)量大,操作簡(jiǎn)單便捷,同時(shí)是非接觸式測(cè)量的諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛而深入的研究。傳統(tǒng)的比較經(jīng)典的攝影測(cè)量方式主要有單目相機(jī)測(cè)量和雙目相機(jī)測(cè)量?jī)煞N方式。現(xiàn)今,對(duì)單目測(cè)量和雙目測(cè)量方式的研究已經(jīng)趨于成熟,他們的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍也相對(duì)比較固定,但是當(dāng)涉及到大視場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域的時(shí)候,這兩種相對(duì)比較傳統(tǒng)的測(cè)量方式還是有一定的局限性的。這就需要我們引入其他的攝影測(cè)量模型來(lái)處理這類(lèi)問(wèn)題。在這篇畢業(yè)論文中,我們提出了一種新的基于多相機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)。這種技術(shù)依托一個(gè)關(guān)鍵的中轉(zhuǎn)站系統(tǒng)部分,實(shí)現(xiàn)了對(duì)大視場(chǎng)對(duì)象的測(cè)量,并且操作簡(jiǎn)單,精度也符合工業(yè)界使用要求。同時(shí),我們還開(kāi)發(fā)了一個(gè)配套的軟件測(cè)量控制系統(tǒng),用來(lái)方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的測(cè)量工作。本文依次從項(xiàng)目的研究背景,多視圖幾何,最優(yōu)化理論,相機(jī)標(biāo)定技術(shù),手眼標(biāo)定技術(shù),中轉(zhuǎn)站系統(tǒng),測(cè)量系統(tǒng)整體架構(gòu),軟件系統(tǒng)搭建以及實(shí)驗(yàn)仿真等各個(gè)部分對(duì)我們的這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行闡述。在多視圖幾何部分我們會(huì)介紹相機(jī)的坐標(biāo)系,相機(jī)模型,絕對(duì)二次曲線,對(duì)極幾何和三維重構(gòu)的相關(guān)理論。在最優(yōu)化理論部分,我們會(huì)依次介紹比較經(jīng)典的借助梯度信息的最速下降法,利用迭代求解的高斯牛頓法和結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)的LM算法的由來(lái)及其相應(yīng)特點(diǎn)。在相機(jī)標(biāo)定部分,我們會(huì)著重介紹依賴棋盤(pán)格點(diǎn)信息的張氏標(biāo)定算法和機(jī)器人機(jī)械手領(lǐng)域中的手眼標(biāo)定算法的相關(guān)研究。中轉(zhuǎn)站系統(tǒng)部分,我們會(huì)闡述中轉(zhuǎn)站系統(tǒng)的由來(lái)及其推導(dǎo)過(guò)程。然后在整體系統(tǒng)部分,我們將介紹多相機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)的軟硬件體系及其核心技術(shù)。在仿真實(shí)驗(yàn)部分,我們會(huì)給出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐我們的理論和系統(tǒng)。
[Abstract]:Photogrammetry has always been an important direction in the application of visual technology in engineering practice. In recent years, with the development of science and technology. The requirement of measurement level and accuracy has been greatly improved. Photogrammetry has many advantages such as large amount of data, simple and convenient operation, and non-contact measurement. Traditional photogrammetry methods are mainly monocular camera measurement and binocular camera measurement. Nowadays, the research on monocular measurement and binocular measurement has become mature. Their advantages and disadvantages as well as the scope of application are relatively fixed, but when it comes to the field of large field of view measurement. These two relatively traditional measurement methods still have some limitations, which requires us to introduce other photogrammetric models to deal with this kind of problems. We propose a new coordinate measurement technology based on multi-camera, which is based on a key transfer station system, which can measure large field of view object, and the operation is simple. At the same time, we also developed a software measurement control system, which is used to realize the measurement of the target object conveniently. This paper starts with the research background of the project. Multi-view geometry, optimization theory, camera calibration technology, hand-eye calibration technology, transfer station system, measurement system architecture. In the part of multi-view geometry, we will introduce the camera coordinate system, camera model, absolute conic curve. In the part of optimization theory, we will introduce the classical steepest descent method with gradient information. The origin and characteristics of the iterative Gao Si Newton method and the LM algorithm combining the advantages of the two methods are used in the camera calibration part. We will focus on the related research of Zhang's calibration algorithm and hand-eye calibration algorithm in the field of robot manipulator, which depend on the information of checkerboard lattice. We will explain the origin and derivation process of the transfer station system. Then in the whole system part, we will introduce the hardware and software system of the multi-camera measurement control system and its core technology. We will provide relevant experimental data to support our theory and system.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1358980