發(fā)布時(shí)間：2020-08-06 15:23

【摘要】：近年來(lái),隨著畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,在畜牧業(yè)中占據(jù)重要位置的養(yǎng)羊行業(yè)也呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)。羊的體尺參數(shù)是反映羊的品種優(yōu)劣、生產(chǎn)性能、生長(zhǎng)發(fā)育、健康狀況和結(jié)實(shí)性的重要指標(biāo)。目前羊體尺的測(cè)量絕大多數(shù)是采用人工接觸式測(cè)量,這種傳統(tǒng)的測(cè)量方式不僅需要依據(jù)測(cè)量者的經(jīng)驗(yàn),測(cè)量精度低,工作量大,測(cè)量時(shí)間長(zhǎng),且易使羊產(chǎn)生應(yīng)激反映。為解決傳統(tǒng)測(cè)量產(chǎn)生的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)羊體尺無(wú)接觸、無(wú)應(yīng)激測(cè)量,需開(kāi)發(fā)一套非接觸式的羊體尺測(cè)量系統(tǒng)。本文提出基于雙目視覺(jué)的羊體尺參數(shù)獲取方法,利用雙目攝像機(jī)采集模型羊的側(cè)面圖像,利用Matlab強(qiáng)大的圖形用戶界面(GUI)編寫(xiě)功能,開(kāi)發(fā)了基于雙目視覺(jué)的羊體尺測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了相機(jī)標(biāo)定、羊輪廓提取、測(cè)點(diǎn)識(shí)別、手動(dòng)匹配、測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)恢復(fù)和體尺計(jì)算等功能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該系統(tǒng)可對(duì)羊體尺進(jìn)行有效的測(cè)量,測(cè)量的體尺值相對(duì)誤差均低于2.5%。本文研究與設(shè)計(jì)的雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)可用于羊體尺無(wú)應(yīng)激測(cè)量,為開(kāi)展羊的福利化養(yǎng)殖提供了新方法。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定。首先,掌握了基本坐標(biāo)系和其轉(zhuǎn)換關(guān)系以及攝像機(jī)成像模型等理論知識(shí);然后計(jì)算得到圓形特征點(diǎn)的像素坐標(biāo);最后結(jié)合張氏標(biāo)定法,完成攝像機(jī)單目和雙目的標(biāo)定,得到攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)。(2)輪廓提取。首先對(duì)獲取的羊圖像進(jìn)行閾值分割,將羊體與背景分離;然后對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理,去除孔洞和細(xì)小連結(jié);最后完成羊輪廓提取。(3)測(cè)點(diǎn)識(shí)別。首先檢測(cè)羊輪廓線上的拐點(diǎn),在檢測(cè)出拐點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)羊體測(cè)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別,并將測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)提取備用。(4)體尺計(jì)算。對(duì)左右羊體圖像的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)序號(hào),序號(hào)相同即手動(dòng)匹配成功。利用攝像機(jī)標(biāo)定得到的內(nèi)外參數(shù),對(duì)已匹配的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三維坐標(biāo)恢復(fù),最終完成對(duì)羊體尺參數(shù)的計(jì)算。(5)雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。首先對(duì)相機(jī)標(biāo)定模塊、輪廓提取模塊、測(cè)點(diǎn)識(shí)別模塊和體尺計(jì)算模塊進(jìn)行GUI界面設(shè)計(jì),然后實(shí)現(xiàn)各模塊的功能。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各模塊界面均由Matlab提供的GUI來(lái)搭建,界面清晰簡(jiǎn)潔,易操作。本論文為羊體尺非接觸式測(cè)量的實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐。因此,雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)可成為代替人工接觸式測(cè)量的一種新方式。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S826;TP391.41
【圖文】：

圖２攝像機(jī)成像模型中各坐標(biāo)系示意圖逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｄｉａｇｒａｍｓ邋ｏｆ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｙｓｔｅｍｓ邋ｉｎ邋ｃａｍｅｒａ邋ｉｍａｇｉｎｇ邋ｍｏｄｅｌ逡逑

圖３圖像坐標(biāo)系逡逑．ｍｒｎａｍ逡逑

圖４小孔成像模型逡逑Ｆｉｇ．４邋Ａｐｅｒｔｕｒｅ邋ｉｍａｇｉｎｇ邋ｍｏｄｅｌ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2782598