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行邮物品的三维重建

作　者: 林晓青
导　师: 吴劲；林芳
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 海关行邮物品三维重建
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
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内容摘要

众所周知,近年来随着全球化的高速发展,海关监管部门所面对的货物无论是从种类还是数量方面都有了非常迅速的提升。面对这种形势,海关监管也出现了泛滥化和盲目化。这种现状既加大了海关工作人员的工作量,也降低了海关部门的监管效率,从而制约了海关管理水平、通关效率的进一步提高以及企业市场竞争力的提升,并影响了海关的整体形象。因此,海关部门提出要充分利用信息化技术实现监管的需求。首先要使用计算机对出入境货物进行感知筛选,这要求结合固有的先验知识以及人工选查方式。二者相互依托,从而降低选查数量,提高查验命中率,提升通关效率,最终逐步形成计算机遴选--人工查验--计算机先验知识纠正的一个良性循环。本论文重点讨论利用计算机视觉技术实现对海关监管的行邮物品进行三维重建的应用。首先,本论文讨论三维重建的基本技术和原理,如摄像机标定研究技术、特征点求取技术、三维信息还原原理以及特征点匹配技术等等。其次,利用上述原理和技术构筑完整的三维重建流程,特别是针对原有的tsai标定本文提供了精度更高的亚像素解决方案。第三,针对原有的灰度特征匹配存在无法在角度发生剧烈变化时保证匹配率的问题,本论文提供了基于极线跟踪的局部校正特征匹配方案,最终的应用效果说明了方法的可行性。论文在最后部分对研究工作进行了总结,并对相关应用项目在未来的研究进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题背景及意  8-9
    1.1.1 课题背景  8
    1.1.2 课题开发的意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 国外研究动态  9-11
    1.2.2 国内研究动态  11-12
    1.2.3 双目体视的发展方向  12
  1.3 课题内容  12-13
  1.4 章节安排  13-15
第二章基本原理和算法简介  15-34
  2.1 摄像机模型  15-18
    2.1.1 常用坐标系及其关系  15-16
    2.1.2 坐标系变换关系  16-18
  2.2 Harris 角点检测和亚像素化  18-21
  2.3 Tasi 摄像机标定  21-25
    2.3.1 从三维空间到平面图像空间的变化过程  22-24
    2.3.2 标定步骤  24-25
  2.4 立体视觉三维重建原理  25-26
  2.5 极线几何  26-27
  2.6 自标定  27-29
  2.7 SIFT 匹配  29-32
    2.7.1 图像多尺度表示  29
    2.7.2 SIFT 特征匹配算法  29-32
      2.7.2.1 SIFT 算法提取的SIFT 特征向量特性  30
      2.7.2.2 SIFT 算法步骤介绍  30-32
  2.8 重建的层次  32-33
  2.9 集束调整  33-34
第三章系统的需求分析  34-39
  3.1 系统建设的目标  34
  3.2 系统的指标要求  34-35
  3.3 设计原则  35-36
  3.4 系统体系结构分析  36
  3.5 设备层设计  36-37
  3.6 软件层整体设计  37-39
第四章系统的设计与实现  39-62
  4.1 图像采集模块  39-40
  4.2 Tasi 标定模块  40-43
  4.3 图像去背景模块  43-44
  4.4 图像对应点匹配模块  44-60
  4.5 匹配点三维信息还原模块  60-62
第五章实时求解优化  62-66
  5.1 概述  62
  5.2 瓶颈分析  62-66
    5.2.1 在线部分  62-63
    5.2.2 算法级加速  63
    5.2.3 Box Filter 操作  63-64
    5.2.4 Best Bin First 策略  64
    5.2.5 RANSAC 的改进  64-66
第六章软件的运行与测试  66-72
  6.1 系统运行环境要求  66
  6.2 运行过程  66-70
  6.3 系统测试  70-72
    6.3.1 测试活动  70
    6.3.2 测试环境  70-71
    6.3.3 总体评价  71
    6.3.4 遗留缺陷分析  71-72
第七章结论和展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-77

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