大尺寸體積測(cè)量中的攝像機(jī)標(biāo)定算法研究.pdf

1、為了解決大型物料場(chǎng)料堆體積測(cè)量的問(wèn)題，本文根據(jù)機(jī)器視覺(jué)原理，設(shè)計(jì)了一套三目料堆體積測(cè)量模擬系統(tǒng)，并對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中攝像機(jī)標(biāo)定方法進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出一種精度高且應(yīng)用性強(qiáng)的標(biāo)定方法。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)對(duì)整套料堆測(cè)量模擬系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。制作帶有黑白網(wǎng)格(26mm×26mm)的標(biāo)定板和10×10×10(cm)的正方體標(biāo)定測(cè)試模塊，安裝投影網(wǎng)格和投影燈，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行安裝與定位。
　　(2)分析攝像機(jī)標(biāo)定的原理，并

2、根據(jù)各個(gè)坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)和平移關(guān)系建立攝像機(jī)標(biāo)定的數(shù)學(xué)模型，確定待標(biāo)定的攝像機(jī)參數(shù)并分析攝像機(jī)畸變對(duì)標(biāo)定的影響、畸變系數(shù)的求取方法。
　　(3)基于對(duì)典型的攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的原理及應(yīng)用的研究，通過(guò)對(duì)比各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了適用于本課題的張正友標(biāo)定法。首先根據(jù)標(biāo)定點(diǎn)的世界坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)求得圖像的單應(yīng)性矩陣，由單應(yīng)性矩陣及旋轉(zhuǎn)矩陣的正交性得到攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)的兩個(gè)基本約束，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算分解出攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)，最后根據(jù)單應(yīng)性矩陣和攝像機(jī)內(nèi)部參

3、數(shù)求得攝像機(jī)外部參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化搜索求出帶有畸變系數(shù)的攝像機(jī)參數(shù)。
　　(4)根據(jù)物料現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)對(duì)張正友標(biāo)定法進(jìn)行改進(jìn)。將攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的求取分成兩部分進(jìn)行，通過(guò)一組攝像機(jī)圖像求出攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)，在此基礎(chǔ)上求得料堆平面的單應(yīng)性矩陣與外部參數(shù)矩陣。
　　(5)對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定精度進(jìn)行評(píng)價(jià)。用求得的攝像機(jī)參數(shù)恢復(fù)出測(cè)試板上特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)，和測(cè)試板上的已知真實(shí)坐標(biāo)進(jìn)行比較得出標(biāo)定結(jié)果能夠滿足該課題的精度要求。
　　(6)對(duì)料堆的