| 【中文题名】 | 基于双目立体视觉的测量技术研究 |
| 【英文题名】 | Research on Measurement Technology Based on Binocular Stereo Vision |
| 【学科专业】 | 测试计量技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 视觉测量,双目立体视觉,摄像机标定,特征提取,立体匹配, |
| 【英关键词】 | Vision measurement,Binocular stereo vision,Camera calibration,Feature extraction,Stereo matching, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>模式识别与装置 |
| 【论文摘要】 |
视觉测量技术作为一种非接触式的先进测量技术，具有精度高、效率高、成本低等诸多优点，能适应现代制造业对产品检测的要求，在现代化生产中有很大的应用前景，但目前立体视觉算法还存在许多缺陷，难以达到实时性、鲁棒性和精度方面的完美结合。本文主要是研究立体视觉三维测量技术的关键理论，主要研究内容如下：
1．组建了立体视觉系统，在深入分析和研究DLT方法、Tsai的RAC方法和Zhang方法三种传统摄像机标定方法的基础上，制作了平面网格标定板，并用万能工具显微镜精确测定了角点坐标，采用Zhang平板标定方法获得了敏通摄像机MTV-2346CA所有的内、外参数，其再投影误差在x方向不超过1.2个像素，在y方向不超过0.8个像素。
2．对SUSAN和Harris角点检测理论进行了深入研究，并对Harris算法进行了改进，采用二次曲面拟合方法实现了角点坐标的亚像素定位，用稳定性、可靠性和抗噪性三个准则对该算法进行了定性、定量分析，结果表明，改进后的方法具有很好的定位性能。对直线、圆和椭圆三种常见几何特征的提取方法进行了研究：采用经典的Hough变换实现了直线检测；改进了传统Hough变换提取圆的方法，通... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-9 |
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第一章 绪论 |
9-17 |
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1.1 视觉测量技术的现状及发展趋势 |
9-10 |
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1.2 双目立体视觉技术 |
10-15 |
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1.2.1 双目视觉系统的组成 |
10-11 |
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1.2.2 双目立体视觉研究概况 |
11-14 |
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1.2.3 平行双目立体视觉三维测量模型 |
14-15 |
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1.3 本课题研究来源、目的及意义 |
15-16 |
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1.4 论文的主要研究内容 |
16-17 |
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第二章 摄像机标定 |
17-34 |
|
2.1 针孔模型及其各坐标系之间的关系 |
17-20 |
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2.1.1 针孔模型 |
17-18 |
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2.1.2 各坐标系之间的关系 |
18-20 |
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2.2 线性摄像机标定 |
20-22 |
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2.3 非线性摄像机标定 |
22-30 |
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2.3.1 Tsai两步法 |
23-26 |
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2.3.2 Zhang平板标定方法 |
26-30 |
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2.4 实验及结果 |
30-33 |
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2.5 本章小结 |
33-34 |
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第三章 特征提取 |
34-51 |
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3.1 角点检测 |
34-42 |
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3.1.1 SUSAN角点检测 |
34-36 |
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3.1.2 Harris角点检测及其改进 |
36-39 |
|
3.1.3 角点检测实验与分析 |
39-42 |
|
3.2 常见几何基元检测 |
42-50 |
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3.2.1 Hough变换直线检测 |
42-44 |
|
3.2.2 改进的Hough变换圆检测 |
44-47 |
|
3.2.3 最小二乘拟合椭圆 |
47-50 |
|
3.3 本章小结 |
50-51 |
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第四章 基于区域相关的立体匹配 |
51-67 |
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4.1 区域立体匹配概述 |
51-54 |
|
4.2 基于动态规划的快速立体匹配 |
54-60 |
|
4.2.1 区域相关匹配的加速技术 |
54-58 |
|
4.2.2 动态规划优化策略 |
58-60 |
|
4.3 基于最小割的立体匹配 |
60-64 |
|
4.3.1 能量函数与最大流—最小割问题 |
60-62 |
|
4.3.2 匹配代价函数的改进 |
62-63 |
|
4.3.3 最大流最小割算法 |
63-64 |
|
4.4 实验结果与分析 |
64-65 |
|
4.5 本章小结 |
65-67 |
|
第五章 三维视觉测量实验 |
67-72 |
|
5.1 实验系统的组成 |
67 |
|
5.2 复杂零件尺寸测量 |
67-70 |
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5.3 基于空间点的曲面重建 |
70-71 |
|
5.4 本章小结 |
71-72 |
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第六章 总结与展望 |
72-75 |
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6.1 总结 |
72-73 |
|
6.1.1 论文完成的主要工作 |
72-73 |
|
6.1.2 本文的创新点 |
73 |
|
6.2 存在的问题和展望 |
73-75 |
|
6.2.1 存在的问题 |
73 |
|
6.2.2 展望 |
73-75 |
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附录A |
75-87 |
|
附录B |
87-90 |
|
参考文献 |
90-94 |
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致谢 |
94-95 |
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在读研究生期间发表的论文 |
95 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385602 |
