基于动态测量的双目视觉自适应标定及实验研究
发布时间：2021-09-24 20:47
随着工业4.0以及中国智能制造2025的快速推进,视觉测量方法的应用越来越广泛,视觉测量精度取决于摄像机的标定精度,传统视觉测量标定方法采用张氏标定法,该方法为离线标定无法满足大批量零件检测的需求,如此自适应标定成为视觉测量领域中重要的标定方法,但由于传统自适应标定方法鲁棒性差、精度低,无法应用于实际测量中。针对上述问题,本文提出一种基于动态测量的双目视觉自适应标定方法,拍摄三对图像即可保证在同等精度标定参数的基础上,提高自适应标定的鲁棒性。首先,对摄像机自适应标定的原理及方法进行分析与研究。分析了帧差法与特征匹配算法的基本原理,介绍了摄像机自适应标定模型和畸变模型,研究了三大坐标系之间的矩阵转换关系以及双目配准原理。在上述原理基础上,研究基于动态测量的双目视觉自适应标定方法,对自适应标定在高光场景下的影响进行分析,提出了全局阈值法去高光并利用局部增长比例系数恢复物体的纹理梯度性。当对运动物体进行视觉测量时,自适应标定会产生误匹配点,提出采用筛选匹配点的方法去除误匹配点,分析摄像机内参数与对极约束点之间的约束关系,研究摄像机内参数的求解过程,获得摄像机内参数求解方程。通过对摄像机内参数...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 存在的关键性问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 摄像机自适应标定相关理论
2.1 自适应标定预处理
2.1.1 帧间差分法
2.1.2 特征匹配算法
2.2 摄像机自适应标定模型
2.2.1 摄像机成像模型
2.2.2 双目视觉标定数学模型
2.2.3 摄像机自标定模型
2.2.4 摄像机畸变模型
2.3 双目配准原理
2.4 本章小结
第3章 基于动态测量的双目视觉自适应标定原理和过程
3.1 双目视觉标定模型
3.2 基于动态测量的双目视觉自适应标定算法
3.2.1 去除高光区域
3.2.2 筛选误匹配点
3.2.3 摄像机内参数标定
3.2.4 摄像机外参数标定
3.3 仿真实验验证
3.3.1 仿真过程
3.3.2 鲁棒性分析
3.4 本章小结
第4章 基于动态测量的双目视觉自适应标定实验研究
4.1 基于实际拍摄测试集的标定实验
4.2 基于实际测量的实验过程
4.2.1 双目视觉标定参数矫正
4.2.2 图像预处理
4.2.3 二维迭代最近点算法
4.2.4 基于钣金件测量的尺寸要求
4.2.5 基于二维ICP算法钣金件分类识别
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进SIFT-ICP算法的物体点云建模方法[J]. 于灏,杜华军,蔡莹皓,鲁涛,王睿,王硕. 高技术通讯. 2019(08)
[2]基于运动轨迹的单目相机位姿自标定方法[J]. 张墨逸,张秋余,段宏湘,杨树强. 华中科技大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于平面运动约束的摄像机自标定方法[J]. 吴文欢,朱虹,吴向荣. 仪器仪表学报. 2019(01)
[4]机器视觉技术在现代汽车制造中的应用综述[J]. 尹仕斌,任永杰,刘涛,郭思阳,赵进,邾继贵. 光学学报. 2018(08)
[5]移动高光对三维场景重建的影响与消除[J]. 全思博,李伟光. 光学精密工程. 2017(07)
[6]一种行星车视觉导航系统的立体校正算法[J]. 王怀超,张学全,李海丰. 宇航学报. 2017(02)
[7]一种新的圆光栅偏心参数自标定方法[J]. 冯超鹏,祝连庆,潘志康,郭阳宽. 仪器仪表学报. 2016(11)
[8]二维点轮廓与矢量轮廓配准研究[J]. 黄方,宁涛,陈志同,沈云超. 图学学报. 2016(05)
[9]基于纯平移两视图几何的镜头畸变参数标定[J]. 刘阳,刘巍,徐鹏涛,王灵丽,贾振元. 光学精密工程. 2016(04)
[10]深度约束的零件尺寸测量系统标定方法[J]. 肖志涛,朱莎莎,耿磊,李月龙,刘文超,叶琨. 红外与激光工程. 2015(09)
博士论文
[1]空间非合作目标的单目视觉姿态测量技术研究[D]. 洪裕珍.中国科学院光电技术研究所 2017
[2]多摄像机三维重建技术与应用[D]. 张柳新.北京理工大学 2010
硕士论文
[1]基于背景减除法的运动目标检测与跟踪算法研究[D]. 梁硕.西安石油大学 2019
[2]基于深度学习的视频监控下行人异常检测[D]. 杨青.贵州大学 2019
[3]远程多路视频采集传输与大场景拼接技术研究[D]. 雷文静.东北师范大学 2019
[4]基于消隐点的立体视觉标定及实验研究[D]. 高胜彪.哈尔滨理工大学 2019
[5]基于像素阈值改进八点法的室内视觉定位算法研究[D]. 谭竞扬.哈尔滨工业大学 2018
[6]基于SIFT算法的双目立体视觉定位研究[D]. 李耀云.太原理工大学 2013
[7]基于混合优化算法的摄像机自标定方法研究[D]. 林立财.南昌航空大学 2009
[8]摄像机自标定方法研究[D]. 李剑飞.合肥工业大学 2007
本文编号：3408427
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 存在的关键性问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 摄像机自适应标定相关理论
2.1 自适应标定预处理
2.1.1 帧间差分法
2.1.2 特征匹配算法
2.2 摄像机自适应标定模型
2.2.1 摄像机成像模型
2.2.2 双目视觉标定数学模型
2.2.3 摄像机自标定模型
2.2.4 摄像机畸变模型
2.3 双目配准原理
2.4 本章小结
第3章 基于动态测量的双目视觉自适应标定原理和过程
3.1 双目视觉标定模型
3.2 基于动态测量的双目视觉自适应标定算法
3.2.1 去除高光区域
3.2.2 筛选误匹配点
3.2.3 摄像机内参数标定
3.2.4 摄像机外参数标定
3.3 仿真实验验证
3.3.1 仿真过程
3.3.2 鲁棒性分析
3.4 本章小结
第4章 基于动态测量的双目视觉自适应标定实验研究
4.1 基于实际拍摄测试集的标定实验
4.2 基于实际测量的实验过程
4.2.1 双目视觉标定参数矫正
4.2.2 图像预处理
4.2.3 二维迭代最近点算法
4.2.4 基于钣金件测量的尺寸要求
4.2.5 基于二维ICP算法钣金件分类识别
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进SIFT-ICP算法的物体点云建模方法[J]. 于灏,杜华军,蔡莹皓,鲁涛,王睿,王硕. 高技术通讯. 2019(08)
[2]基于运动轨迹的单目相机位姿自标定方法[J]. 张墨逸,张秋余,段宏湘,杨树强. 华中科技大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于平面运动约束的摄像机自标定方法[J]. 吴文欢,朱虹,吴向荣. 仪器仪表学报. 2019(01)
[4]机器视觉技术在现代汽车制造中的应用综述[J]. 尹仕斌,任永杰,刘涛,郭思阳,赵进,邾继贵. 光学学报. 2018(08)
[5]移动高光对三维场景重建的影响与消除[J]. 全思博,李伟光. 光学精密工程. 2017(07)
[6]一种行星车视觉导航系统的立体校正算法[J]. 王怀超,张学全,李海丰. 宇航学报. 2017(02)
[7]一种新的圆光栅偏心参数自标定方法[J]. 冯超鹏,祝连庆,潘志康,郭阳宽. 仪器仪表学报. 2016(11)
[8]二维点轮廓与矢量轮廓配准研究[J]. 黄方,宁涛,陈志同,沈云超. 图学学报. 2016(05)
[9]基于纯平移两视图几何的镜头畸变参数标定[J]. 刘阳,刘巍,徐鹏涛,王灵丽,贾振元. 光学精密工程. 2016(04)
[10]深度约束的零件尺寸测量系统标定方法[J]. 肖志涛,朱莎莎,耿磊,李月龙,刘文超,叶琨. 红外与激光工程. 2015(09)
博士论文
[1]空间非合作目标的单目视觉姿态测量技术研究[D]. 洪裕珍.中国科学院光电技术研究所 2017
[2]多摄像机三维重建技术与应用[D]. 张柳新.北京理工大学 2010
硕士论文
[1]基于背景减除法的运动目标检测与跟踪算法研究[D]. 梁硕.西安石油大学 2019
[2]基于深度学习的视频监控下行人异常检测[D]. 杨青.贵州大学 2019
[3]远程多路视频采集传输与大场景拼接技术研究[D]. 雷文静.东北师范大学 2019
[4]基于消隐点的立体视觉标定及实验研究[D]. 高胜彪.哈尔滨理工大学 2019
[5]基于像素阈值改进八点法的室内视觉定位算法研究[D]. 谭竞扬.哈尔滨工业大学 2018
[6]基于SIFT算法的双目立体视觉定位研究[D]. 李耀云.太原理工大学 2013
[7]基于混合优化算法的摄像机自标定方法研究[D]. 林立财.南昌航空大学 2009
[8]摄像机自标定方法研究[D]. 李剑飞.合肥工业大学 2007
本文编号：3408427
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3408427.html
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