隨著攝影測量與計(jì)算機(jī)視覺的快速發(fā)展,以及人類對于海洋探索的興趣日益增長,高質(zhì)量水下相機(jī)系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于深海探測中。為保護(hù)攝像機(jī)免受水及極高壓強(qiáng)的侵害,需將攝像機(jī)固定于抗壓倉中透過玻璃防水罩進(jìn)行成像觀測,光線傳播進(jìn)入相機(jī)時(shí)因?yàn)榻橘|(zhì)的變化(水-玻璃-空氣)導(dǎo)致圖像畸變,產(chǎn)生不可忽略的系統(tǒng)誤差;為了增加玻璃窗的抗壓性能,采用球形防水罩而非平面防水罩,引起了不同的折射模型,因此需要研究基于球面折射模型的攝像機(jī)成像幾何,并研究標(biāo)定算法以適用于深海機(jī)器視覺的應(yīng)用。近年來,由于海底溫室氣體的泄漏加劇了全球變暖,自動(dòng)化的氣體排放監(jiān)測已成為海洋科學(xué)的重要課題。氣體泄漏形成的氣泡流可被高速相機(jī)拍攝,通過圖像處理及機(jī)器視覺算法可提取氣泡的幾何信息并估計(jì)總體排放量,目前基于雙目立體視覺的氣體排放自動(dòng)監(jiān)測算法還存在多個(gè)問題未能得到很好的處理,如相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定、立體像對同名氣泡匹配、連續(xù)幀氣泡追蹤等。因此,深入研究這些問題對提升深海溫室氣體排放流量估計(jì)精度有著重要意義。本文研究工作主要包括兩個(gè)方面:(1)首先研究了當(dāng)攝像機(jī)投影中心與球形防水罩中心偏離時(shí)的球面折射幾何與相機(jī)成像模型,提出了折射中心概念、折射中心共線...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1論文組織結(jié)構(gòu)

1緒論7圖1.1論文組織結(jié)構(gòu)Fig.0.1Thestructureoverviewofthethesis

圖2.1透視投影成像過程：將一個(gè)三維場景先從世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至攝像機(jī)局部坐標(biāo)系，然后將其投影至圖像平面

2基本概念與理論基礎(chǔ)92基本概念與理論基礎(chǔ)本章主要介紹本文涉及的重要基本概念和理論基礎(chǔ)，首先介紹了攝像機(jī)的透視投影幾何，然后介紹了對極幾何約束、空間交會與三角測量，然后簡要介紹了防水罩的參數(shù)化方式及基本折射模型，最后介紹了BubbleBox雙目立體視覺系統(tǒng)的基本構(gòu)造和設(shè)計(jì)理念。2....

圖2.2對極幾何約束:極線1l和2l分別是由圖像點(diǎn)2q和1q反投影至空間中的光線在另一副圖像上的投影;兩個(gè)攝像機(jī)光心與反投影光線組成了對極平面

2基本概念與理論基礎(chǔ)13式中表示透視投影過程中丟失的深度值（空間點(diǎn)至相機(jī)的距離）,因?yàn)樵谕粭l光線上的每個(gè)點(diǎn)都會投影至同一個(gè)圖像坐標(biāo)點(diǎn)。因此，若已知某圖像坐標(biāo)點(diǎn)，可將其反投影至三維空間中的一束光線，若還知該點(diǎn)深度值則可計(jì)算該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo):112()cddKxXKx(2.16)....

圖2.3空間交會原理示意

2基本概念與理論基礎(chǔ)15構(gòu)建多組約束方程即可求得初始解01,,,n，然后通過構(gòu)建殘差方程最小化該點(diǎn)至所有光線的距離之和并迭代的求得最優(yōu)解[57]：21iiiiENsrX(2.20)圖2.3空間交會原理示意Fig.2.3Theprincipleoftriangulation.2.4....

本文編號：4018692