基于双目视觉的三维结构建模与振动测试

发布时间：2024-07-05 04:03

　　动态特性分析是解决机械结构动力学问题的重要手段,而这需要通过振动测试获取准确的振动响应数据。传统的振动测试技术主要采用加速度传感器,安装、测试较为麻烦,对于轻质、柔性结构易造成附加质量,从而严重影响测试精度。论文研究基于双目相机的振动测试技术,通过多角度摄影建立结构的三维测试模型,并基于计算机视觉实现多测点跟踪,获得振动位移响应,实现非接触式测量。论文的主要工作有:研究了双目相机的成像原理以及两种三维重建方法:立体匹配和线-线交汇法,并通过空间点测距试验对两种方法进行比较;研究了Iterative Closest Point(ICP)相机位姿估计方法,用于估计相机的运动,实现对多次测量结果的坐标转换,解决使用三维重建方法对物体进行几何建模时所遇到的二次测量问题;研究了High-Speed Tracking with Kernelized Correlation Filters(KCF)和Color Names(CN)核相关滤波视觉跟踪算法,并在此基础上融合多特征、多尺度提出了MMK跟踪算法,实现了亚像素级多目标跟踪;搭建了双目视觉振动测试系统,并分别基于Qt和Matlab环境开发了测试...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1针孔相机模型

机模型界中的一个物体发射或反射的光线，穿过相机的光心，投影到不同位置的感光器件接收到不同强度的光线后，产生不同的测而形成了我们见到的照片。上述过程就是相机将物理世界中的三图像平面（单位：像素）的物理过程。这个物理过程可以用一型有很多种，其中最常用的是中心投影模型，简称为针孔相机的....

图2.2对称的成像平面

基于双目视觉的三维结构建模与振动测行几何建模，如图2.1所示。图中COx摄像机光轴重合，O为摄像机光心，即针孔机光心后，在物理成像平面上的图像物理轴与Cy轴平行且同向）上成像，像点是P。图像物理坐标系下的坐标为,TXY，且物，单位：毫....

图2.3像素平面与图像坐标系

图2.3像素平面与图像坐标系为,Tuv，O在图像坐标系中的坐标是,Txycc，单位：毫米/像素），dy（单位：毫米/像素）。则xyXucdxYvcdy，并令/xffdx，/yffdy，....

图2.5切向畸变来源示意图

由于不能保证透镜与成像平面严格平行，所以导致了切向畸变，如图2.5所示。图2.5切向畸变来源示意图弄清楚了畸变的物理成因，接下来需要用严格的数学形式对其进行描述。众所周知，描述平面上任意一点既能用笛卡尔坐标，也能用极坐标。设归一化成像平面上的任意一点p的笛卡尔坐标是....

本文编号：4001009