基于雙目立體視覺(jué)的表觀缺陷三維重建檢測(cè)評(píng)定方法.pdf

1、針對(duì)土木工程領(lǐng)域結(jié)構(gòu)表觀缺陷檢測(cè)評(píng)定的需求,在對(duì)雙目立體視覺(jué)模型、攝像機(jī)標(biāo)定及三維重建方法研究的基礎(chǔ)上,集成了結(jié)構(gòu)表觀缺陷三維重建檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng),并完成了檢測(cè)試驗(yàn)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一,研究雙目立體視覺(jué)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)DLT標(biāo)定法、Tsai兩步法及張正友標(biāo)定法的對(duì)比試驗(yàn)研究,表明張正友標(biāo)定法精度最高,確定了張正友基于2D平面靶標(biāo)的攝像機(jī)標(biāo)定方法,并完成鏡頭畸變校正;采用極線校準(zhǔn)獲得平行雙目立體視覺(jué)模型下的圖

2、像對(duì),并通過(guò)圖像預(yù)處理對(duì)校正后的圖像對(duì)進(jìn)行去噪與亮度平衡;選擇區(qū)域匹配算法中的去均值歸一化灰度互相關(guān)系數(shù)算法完成圖像對(duì)初匹配,得到初始視差圖,提出了基于概率分布直方圖的最大最小視差分析方法優(yōu)化得到最終視差圖;根據(jù)平行雙目立體視覺(jué)模型計(jì)算三維點(diǎn)云,采用Delaunay三角剖分法生成自由曲面;同時(shí),對(duì)得到的三維點(diǎn)云作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘,得出剖面曲線。
　　第二,針對(duì)特征點(diǎn)檢測(cè)無(wú)法滿足表觀缺陷任意點(diǎn)檢測(cè)的缺點(diǎn),提出了一種半自動(dòng)選點(diǎn)表觀缺陷

3、檢測(cè)評(píng)定算法,包括長(zhǎng)度和寬度、深度以及面積的計(jì)算。在此基礎(chǔ)上通過(guò)MATLAB平臺(tái)集成了表觀缺陷三維重建檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng),進(jìn)行了半自動(dòng)選點(diǎn)方法精度試驗(yàn)研究,并與全手動(dòng)選點(diǎn)測(cè)量方法進(jìn)行對(duì)比分析,表明該半自動(dòng)選點(diǎn)方法具有操作簡(jiǎn)單且精度高的特點(diǎn)。
　　第三,使用本文集成的表觀缺陷三維重建檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)進(jìn)行了混凝土圓柱、凹坑、凸起試件及泡沫鋁板變形檢測(cè)重建試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)檢測(cè)長(zhǎng)寬及面積的精度要高于深度精度,重建出的缺陷表面能夠正確反映缺