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彩色线阵CCD全景图像三维测量技术研究

作 者: 王鹏
导 师: 陈文建
学 校: 南京理工大学
专 业: 光学工程
关键词: 三维测量技术 全景图像采集系统 深度算法 三维全景图像查看器
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 31次
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内容摘要


全景图像通常是指运用广角和图像拼接等技术表现手段,将周围尽可能多的景物包括在整个图像中。三维测量技术是指通过获取景物三维信息来精确地描述景物的几何形状,基于图像的三维测量是计算机立体视觉中的一项关键技术。基于全景图像的三维测量技术研究利用全景图像信息全面等优点对特征点进行三维分析,在侦查、探测等研究领域具有很大的应用价值。本论文主要研究了基于高分辨率彩色线阵CCD全景图像采集系统的360°全景图像三维测量技术。论文首先根据线阵CCD特点构建了全景图像采集系统,系统中采用旋转推扫实验平台解决了CCD相机连续旋转过程中的线缠绕问题,在VC++6.0平台设计了全景图像采集实时显示应用程序;然后论文研究了基于双目立体视觉原理的全景图像三维测量技术,根据全景图像采集系统特点,提出了两种深度算法,并通过摄像机的标定和图像立体匹配等计算特征点三维信息,分析实验数据的误差为2.16%;最后为了实现视觉上的三维立体感设计了三维全景图像查看器,并对论文进行了总结和展望。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1. 引言  7-16
  1.1 课题研究背景  7
  1.2 全景图像  7-9
  1.3 三维测量技术  9-14
    1.3.1 三维测量技术的发展  9-10
    1.3.2 三维测量技术的研究状况  10-14
  1.4 本论文的主要研究内容  14-16
2. 全景图像三维测量关键技术  16-26
  2.1 摄像机的标定  16-18
  2.2 图像获取  18-19
  2.3 特征提取  19
  2.4 立体匹配  19-21
  2.5 3-D信息恢复  21-24
    2.5.1 三角测量原理  21-22
    2.5.2 本论文所提出三维测量算法  22-24
  2.6 后处理  24-25
  2.7 小结  25-26
3. 系统总体方案设计  26-31
  3.1 实验平台设计  26-27
  3.2 软件模块设计  27-30
    3.2.1 全景图像采集系统应用程序设计  27-28
    3.2.2 图像深度算法应用程序设计  28-29
    3.2.3 三维全景图像查看器应用程序设计  29-30
  3.3 小结  30-31
4. CCD全景图像采集系统设计  31-41
  4.1 CCD相机  31-33
    4.1.1 CCD工作原理  31
    4.1.2 CCD主要特性参数  31
    4.1.3 CCD相机内部硬件结构  31-33
  4.2 旋转推扫成像实验平台设计  33-40
    4.2.1 矢量绕定轴转动定理  34-36
    4.2.2 像面偏转补偿计算  36-39
    4.2.3 云台控制系统  39-40
  4.3 小结  40-41
5. 全景图像采集与三维测量实验  41-53
  5.1 全景图像采集与实时显示  41-46
    5.1.1 应用程序实现  41-43
    5.1.2 彩色线阵CCD图像颜色失真分析与校正  43-45
    5.1.3 全景图像采集  45-46
  5.2 图像深度计算实验与分析  46-51
    5.2.1 线阵CCD相机标定  46-49
    5.2.2 深度计算与数据分析  49-51
  5.3 三维全景图像查看器  51-52
  5.4 小结  52-53
6. 总结与展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-58

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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