基于四相机双向组合系统的数字图像相关方法的精度分析及应用

发布时间：2025-02-05 17:55

　　随着三维数字图像相关方法的广泛应用,人们对全场测量精度的要求越来越高。如何利用限定的硬件设备来实现高精度测量并保证全场测量精度的一致性是有意义的。对于一套三维数字图像相关(3D-DIC)系统,可以很容易地得到系统的一系列参数,例如镜头焦距、像元尺寸大小、立体角和工作距离,匹配误差的范围一般为0.01～0.02像素。如果在使用3D-DIC系统测量变形之前可以基于上述参数估计出该套系统的测量误差将为实际应用带来便捷,具有指导意义。本文对两种常用的双相机3D-DIC测量系统即水平布置双相机3D-DIC与竖直布置双相机3D-DIC进行研究后发现:这两种双相机3D-DIC测量系统在X方向与Y方向上的测量精度不一致,且其中某一方向的测量精度较低;视场中心区域与边缘区域的测量精度不一致,且边缘区域的精度低于中心区域。为实现高精度测量并保证全场测量精度的一致性,本文对四相机双向组合正交布置3D-DIC的测量精度进行系统分析研究。数值模拟研究结果表明:双相机3D-DIC测量方法的三维重构精度与光轴夹角密切相关,而四相机双向组合布置测量方法的三维重构精度随着光轴夹角的增大变化趋势平缓。双相机3D-DIC测量...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1双目立体视觉基本原理示意图

第二章双相机三维数字图像相关方法精度分析9第二章双相机三维数字图像相关方法精度分析二维数字图像相关方法结合双目视觉原理发展形成三维数字图像相关方法。从方法的提出到现在，无论是二维数字图像相关方法还是三维数字图像相关方法都得到了广泛的研究与应用。广大学者做了大量关于影响数字图像相关....

图2.2水平布置双相机系统示意图

东南大学硕士学位论文12测物的三维形貌。在求解三维位移的时候，不单是要匹配左右相机图像对应点位置，还需匹配变形前后图像对应的位置。通过式(2.4)计算得到各待测量点变形前的三维坐标),,(www000ZYX与变形后该点的三维坐标),,(www111ZYX，变形前后空间坐标之差即是....

图2.3三维重建误差不确定区域[81]

第二章双相机三维数字图像相关方法精度分析13配误差的影响。因此本节中进行的数值模拟三维重构误差分析假定相机标定参数无误差。模拟中认为镜头的畸变因素可以通过标定去除，因此此处不考虑镜头畸变的影响。一般来说，对于工业相机可以假定相机感光阵列在制作的过程中不存在精度问题排列整齐，图像坐....

图2.4 不同大小测量区域示意图

?辍Ｍü??2.2)计算得到空间点在左右相机的像素坐标值，计算得到的图像点像素坐标值在X方向和Y方向同时添加均值为0、标准差为0.02像素的高斯随机噪声，用来模拟图像匹配误差。将加上噪声后的像素坐标值代入式（2.3）计算得到三维坐标并与原始理想三维坐标相减得到该点的误差，测量区域....

本文编号：4030223