基于虛擬直線的單目視覺大視場物點坐標測量方法的研究.pdf

1、本課題提出了一種適用于遠距離、大視場的單目視覺物點坐標測量新模型。深入發(fā)掘了透視投影變換所攜帶的物像對應幾何信息，建立了基于虛擬直線的單目視覺大視場物點坐標測量模型。解決了大視場、遠距離單目視覺物點坐標測量的現(xiàn)場快速應用問題，通過引入幾何輔助直線條件簡化了常規(guī)的代數(shù)計算方法，回避了傳統(tǒng)的通過求解旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量來獲取攝像機位置和姿態(tài)參數(shù)的過程，減少了誤差引入環(huán)節(jié)，提高了測量精度。
　　 該測量模型具有使用標志點數(shù)量少，并且隨意

2、擺放的特點，適用于現(xiàn)場實際工程應用中實時進行坐標測量。實驗證明，該測量模型具有很強的可操作性、實用性，且精度較高。論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點包括：
　　 1、分析了傳統(tǒng)的單目攝像機坐標測量方法的優(yōu)缺點，考慮到現(xiàn)場實際應用的傳感器安裝、測試條件以及精度要求，對實驗室現(xiàn)有的基于攝像機參數(shù)標定的單目測量方法進行精度分析和實驗驗證，討論了基于關聯(lián)基準的單目視覺模型及其適用范圍。
　　 2、設計一種引入空間幾何不變量，基于虛擬直線的

3、單目視覺大視場物點坐標測量新模型。利用目標點與標志點的共線幾何關聯(lián)關系，引入透射投影幾何中不變量的特性彌補單目攝像機的空間信息不足的缺點，提出了一種易于操作、便于實現(xiàn)的新測量模型。使用該模型測量時攝像機位置任意擺放，可以實時進行物點坐標測量。這部分是本文的核心內(nèi)容。主要的工作有：(1)測量模型的數(shù)學原理分析；(2)測量模型的推導建立；(3)簡化測量模型分析；(4)測量模型的實驗驗證及遠距離、大視場坐標測量實驗分析。
　　 3、測