基于同視場(chǎng)參考點(diǎn)的單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、本課題提出了一種用于測(cè)量空間三維點(diǎn)坐標(biāo)的單攝像機(jī)模型。該模型利用透視投影幾何關(guān)系，對(duì)攝像機(jī)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，基于同視場(chǎng)參考點(diǎn)建立參考點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)的平面方程，利用這兩個(gè)約束條件，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)單目CCD攝像機(jī)像面坐標(biāo)，重建物體落點(diǎn)的三維坐標(biāo)。成功的解決了靶場(chǎng)彈著點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，在山地、丘陵等復(fù)雜地形，利用雙目視覺(jué)交匯組合測(cè)量存在的死角問(wèn)題，影響系統(tǒng)的測(cè)量范圍，另外，單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)也避免了雙目視覺(jué)系統(tǒng)存在對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)匹配問(wèn)題。 本論

2、文主要進(jìn)行了以下工作： 1.系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和相應(yīng)的圖像采集控制軟件，其中硬件部分又分為光學(xué)系統(tǒng)、CCD傳感裝置和控制/處理單元(計(jì)算機(jī))組成，軟件為圖像采集程序設(shè)計(jì)，都逐一作了詳細(xì)介紹，本文針對(duì)單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，為攝像機(jī)定標(biāo)設(shè)計(jì)了一個(gè)固定關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)，攝像機(jī)獲取基準(zhǔn)上參考點(diǎn)的圖像，由此計(jì)算出攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。 2.系統(tǒng)測(cè)量模型及標(biāo)定，基于同視場(chǎng)參考點(diǎn)的落點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量法共包含三大部

3、分：(1)攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定；(2)參考點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)所在平面參數(shù)的標(biāo)定；(3)三維信息的建立。攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定是要建立攝像機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)與空間坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)系，參考點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)平面參數(shù)標(biāo)定是確定出空間坐標(biāo)系統(tǒng)的參考點(diǎn)平面方程式，三維信息的建立實(shí)現(xiàn)了單目攝像機(jī)從2-D計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)向空間3-D信息的轉(zhuǎn)換。 3.CCD攝像機(jī)獲得的圖像都會(huì)產(chǎn)生失真，本文介紹了系統(tǒng)誤差的來(lái)源，并對(duì)光學(xué)誤差、光電誤差進(jìn)行了誤差分析及檢測(cè)，又介紹了固定關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)精度等對(duì)