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1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定和應(yīng)用研究姓名:王柏玲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):材料加工工程指導(dǎo)教師:趙毅2003.1.1上海交通大學(xué)碩士論文雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定和應(yīng)用研究摘要現(xiàn)代工業(yè)正在朝著數(shù)字化信息化的方向發(fā)展三維測(cè)量技術(shù)是產(chǎn)品數(shù)字化的重要工具CCD結(jié)構(gòu)光測(cè)量系統(tǒng)是最近國(guó)外才發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的三維測(cè)量技術(shù)與目前廣泛使用的激光點(diǎn)掃描和線掃描技術(shù)相比較這種技術(shù)一次測(cè)量一個(gè)面可以快速得到大量的點(diǎn)云對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)具有重要的理論和實(shí)際價(jià)值測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)定是被測(cè)物體三維坐標(biāo)求解的先決條件也是影響測(cè)量精度的重要因素本文對(duì)雙目CCD測(cè)量系
2、統(tǒng)中的標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究本論文的研究分為六個(gè)章節(jié)展開(kāi)第一章對(duì)國(guó)內(nèi)外測(cè)量技術(shù)和攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行了廣泛的文獻(xiàn)研究第二章針對(duì)本論文采用的測(cè)量裝置提出了一種新的標(biāo)定方法即采用簡(jiǎn)單特定已知的標(biāo)定物平面模板以小孔成像模型為攝像頭模型引入圖像序列的約束關(guān)系的傳統(tǒng)與自標(biāo)定技術(shù)結(jié)合的標(biāo)定方法本章介紹了小孔成像模型和雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)模型闡述系統(tǒng)參數(shù)和參數(shù)的求解算法空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換小孔成像投影變換和圖像序列約束關(guān)系變換然后也介紹了系統(tǒng)的測(cè)量算法基于外極線匹配測(cè)量算法用標(biāo)定好的系統(tǒng)測(cè)量單個(gè)空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)第三章研究了用到的圖像處理算法圖像二值化點(diǎn)的邊緣跟蹤I上海
3、交通大學(xué)碩士論文雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定和應(yīng)用研究模板圖像的幾何匹配算法第四章對(duì)提出的標(biāo)定算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究攝像機(jī)固有參數(shù)可預(yù)先已知所以本文先單獨(dú)試驗(yàn)驗(yàn)證固有參數(shù)對(duì)無(wú)可比性的變化性參數(shù)攝像機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系的標(biāo)定采用由測(cè)量結(jié)果來(lái)驗(yàn)證的間接實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)表明本文提出的標(biāo)定算法是正確的第五章研究了影響標(biāo)定精度諸因素圖像噪音像素比模板平面度圖像序列位置關(guān)系并提出了解決方法對(duì)圖像進(jìn)行濾波可減小噪音影響像素比的影響采用亞像素為單位及更準(zhǔn)確的點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算算法解決確保模板面平整可減小模板平面度因素的影響圖像序列位置試驗(yàn)證明在45度左右可減小影響關(guān)鍵詞CCD內(nèi)部參數(shù)相對(duì)位置標(biāo)定
4、三維測(cè)量II上海交通大學(xué)碩士論文雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定和應(yīng)用研究AbstractThecalibrationandpracticeofBinocularCCDmeasuresystemModernindustryrequiresthetechnologydevelopquickly,asanimport-antpartofmoderntechnique,measurementisneededtodeveloptoo.AtechniquetocalibrateBinocularCCDmeasuresystemandputitinpracticeispro
5、posedbasedonapinholecameraandaBinocularCCDmeasuresystemmodel,itrealizetherelativepositionbetweenthetwoCCDinrelativecoordinatesandintrinsicparameterstobereadyforthemeasureinfuture.Aplanarpatternisusedtorealizethecalibration,whichiseasilytobetracedandlocated.ProgramonVC,Realdatahav
6、ebeenusedtotesttheproposedtechnique,andverygoodresultshavebeenobtained.Theproposedtechniqueiseasytobeusedanditcanbeapplytorealworlduse.Thepaperisorganizedasfollows.Section1describesthedevelopmentofmeasurementtechnologyandcalibrationofcamera.Section2describesthebasictheoryofcalibr
7、ationandpracticeofcamera.Section3describestheimageprocesstechnique.Section4providestheexperimentalresults.RealdataareusedtovalidatetheIII上海交通大學(xué)碩士論文雙目CCD測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定和應(yīng)用研究proposedtechnique.Section5discussestheerrorsinstudy,andsettlementisputout.IntheAppendix,weprovideanumberofdetailsont
8、heprogrammingofprocessofthemodelplaneand