立體視覺技術(shù)是一種非接觸式,高精度,低操作量的測量技術(shù),已被普遍使用于各種行業(yè)。在測量遠(yuǎn)距離運(yùn)動目標(biāo)時,傳統(tǒng)的短基線立體視覺系統(tǒng)受基線長度所限,測量精度較低,相比于短基線系統(tǒng),長基線系統(tǒng)測量精度更高,應(yīng)用范圍更廣。本文將立體視覺技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)距離運(yùn)動目標(biāo)的測量當(dāng)中,針對實(shí)驗(yàn)場地的實(shí)際情況,結(jié)合待測目標(biāo)的距離、尺寸、運(yùn)動方式等特點(diǎn),搭建了一套長基線立體視覺系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確地計(jì)算出待測目標(biāo)距離,進(jìn)而定位其三維坐標(biāo)。本文完成的主要工作如下:(1)根據(jù)待測目標(biāo)特性,選擇合適的硬件參數(shù),搭建用于遠(yuǎn)距離測量的立體測距系統(tǒng);(2)研究攝像機(jī)數(shù)學(xué)模型及標(biāo)定原理,針對硬件系統(tǒng)特點(diǎn),對張正友標(biāo)定法進(jìn)行改進(jìn)。搭建立體參照系,分步標(biāo)定相機(jī)內(nèi)外參數(shù),使用重投影誤差篩選優(yōu)質(zhì)標(biāo)定圖像以獲得精確的內(nèi)參數(shù),使用最小二乘法擬合提取立體參照系特征點(diǎn),完成外參數(shù)標(biāo)定,并利用相機(jī)參數(shù)對雙目圖像進(jìn)行畸變校正和立體校正,獲得無畸變的行對準(zhǔn)圖像;(3)為解決運(yùn)動目標(biāo)在動態(tài)背景干擾下的檢測問題,試驗(yàn)了多種目標(biāo)檢測算法,最終采用一種改進(jìn)的五幀差分法來獲得完整的運(yùn)動目標(biāo)信息。然后根據(jù)運(yùn)動目標(biāo)自身特點(diǎn),使用霍夫變換圓擬合以及質(zhì)心提取算法來檢...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1小孔成像模型

中北大學(xué)學(xué)位論文52立體視覺系統(tǒng)2.1數(shù)學(xué)模型2.1.1攝像機(jī)模型建立攝像機(jī)模型，就是用數(shù)學(xué)方式對三維空間景物投影到二維圖像平面的投影過程進(jìn)行描述。對于一個攝像機(jī)，只要精確地掌握其攝像機(jī)模型，就可以確切地獲得景物與成像之間的幾何關(guān)系[28]。相機(jī)成像基本原理如圖2-1。圖2-1小....

圖2-3徑向畸變Fig.2-3Radialdistortion

中北大學(xué)學(xué)位論文82.1.2相機(jī)畸變模型上文描述了相機(jī)在理想情況下的成像模型。但由于凸透鏡在成像過程中，對不同角度進(jìn)入鏡頭的光線所產(chǎn)生的偏折也不同，越遠(yuǎn)離圖像中心的光線產(chǎn)生的偏折越嚴(yán)重，成像過程并不完全滿足小孔成像模型，且在實(shí)際的設(shè)計(jì)與制作中，相機(jī)鏡頭往往會存在一定誤差，這就導(dǎo)致....

圖2-4立體視覺測量原理

中北大學(xué)學(xué)位論文9再利用視差原理恢復(fù)被測物三維信息。如圖2-4，左右相機(jī)光心之間的距離稱為基線B。目標(biāo)點(diǎn)P在左右相機(jī)拍攝的圖像中分別成像于lx、rx位置[38]。圖2-4立體視覺測量原理Fig.2-4Theprincipleofstereovisionmeasurement對于理....

圖2-6立體視覺實(shí)驗(yàn)平臺Fig.2-6Platformforstereovisionexperiment

中北大學(xué)學(xué)位論文12實(shí)驗(yàn)用的兩個相機(jī)均為1200萬像素，使用30fps幀率進(jìn)行拍攝，一組視頻數(shù)據(jù)拍攝15s，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量較大，一般的計(jì)算機(jī)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。本文用于實(shí)驗(yàn)的工控機(jī)，使用Windows7處理系統(tǒng)，32GB內(nèi)存，1TB固態(tài)硬盤。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺時，首先應(yīng)當(dāng)保證平臺的穩(wěn)定程度....

本文編號：3961810