基于面阵相机的目标空间分布测试方法研究

发布时间：2021-11-15 07:09

　　在如今的靶场测试系统中,测试弹丸的着靶坐标和空间分布一般使用线阵或面阵相机的交汇测试方法。近年来,随着计算机控制技术和信息处理技术的快速发展,并且由于面阵相机可以获得直观的二维图像信息和视场范围内的弹丸轨迹,因此,高速面阵相机测量弹丸空间分布情况的方法得到了更多关注和快速发展。本文提出采用双面阵相机对目标点空间位置进行测量的方法。该方法包括双面阵相机的布站方式、相机的内外参数标定、目标点的匹配方法和弹丸空间三维坐标求取这四个方面。在双面阵相机布站方式的选取上,提出了建立数学模型和误差分析相结合的方法确定最佳的布站方式。对于目标空间分布测试系统的相机内外参数的标定,提出基于改进的canny算子方法实现对相机的标定。在目标弹丸的匹配问题上,提出了自适应靶面多重迭代法,并结合弹丸的轨迹图像实现目标点之间的匹配。最后,使用双目立体视觉的三维坐标求解方法实现了对目标空间分布的测量。本文通过试验得到了目标空间分布测试系统的双面阵相机最佳布站方式,得到相机内外参数值,解决了目标的匹配问题,实现弹丸目标的三维空间坐标的求取,得到弹丸目标的空间分布情况。试验结果验证了基于双面阵相机的目标空间分布测试方法... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究的成果和发展现状
    1.3 本论文主要研究内容及内容结构安排
2 目标空间分布系统测试方案
    2.1 系统总体方案设计
        2.2.1 系统组成
        2.2.2 系统测试原理
    2.2 布站方式计算模型
    2.3 双面阵相机布站方式优化
    2.4 本章小结
3 测试系统中的相机标定方法
    3.1 相机标定方法
        3.1.1 传统相机标定方法
        3.1.2 相机的自标定方法
    3.2 测试系统的相机标定方法
        3.2.1 相机模型
        3.2.2 常用的角点提取方法
        3.2.3 基于改进canny算子的角点提取方法
    3.4 试验结果和分析
        3.4.1 亚像素角点提取试验和结果分析
        3.4.2 测试系统中的相机标定试验和结果分析
    3.5 本章小结
4 空间目标的匹配方法
    4.1 常用的图像匹配方法
        4.1.1 基于像素灰度的匹配方法
        4.1.2 基于图像特征的匹配方法
        4.1.3 对极几何匹配方法
    4.2 基于自适应多重靶面的目标匹配方法
        4.2.1 自适应多重靶面的模型建立
        4.2.2 基于自适应多重靶面的匹配方法原理
    4.3 试验结果及分析
        4.3.1 试验平台搭建
        4.3.2 试验分析及仿真结果
    4.4 本章小结
5 目标空间分布的三维坐标获取和测试系统精度分析
    5.1 双面阵相机获取三维坐标的模型
    5.2 目标三维坐标计算及目标空间分布图建立
    5.3 测试系统的精度分析
        5.3.1 测试系统的误差来源
        5.3.2 测试系统的误差分析与仿真
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3496293