基于单目视觉的平面测量方法研究及软件设计.doc

基于单目视觉的平面测量方法研究及软件设计


1.98万字 40页 原创作品，通过查重系统


摘 要
针对河流水面测量成像完成对河流状况的监测采用单台非量测照相机测量变高水面实况，提出基于变高单应的视觉平面测量方法。该方法基于三维透视模型，从实地三维图像到照相机二维图像的变换会出现照相机镜头法线方向深度信息的缺失，但是结合水位和比降系数描述水面高程变化的模型建立的照相机图像和实地水面区域的三维图像之间的变高单应关系，可以在水面布设控制点困难的情况下依然可以解决变高单应中水面高程变化测量的难题。在方法中，一台非量测照相机由于光学镜头的缺陷会使得照相机获取的数字图像与理想情况之间产生畸变，通过一种像差修正的直接线性变换法求解单目视觉测量方法有效的改善了非量测照相机的畸变情况，也可以求解实地三维图像与照相机获取的数字图像之间建立对应关系。最后通过试验，在尽量布设和实地环境相近的场景，通过对控制点布设方式、像差畸变、高程水位误差、倾斜视角以及对控制点中角点检测的敏感度重点分析，得出在控制场布设良好的情况下，解算精度可以控制在5mm之内，基本可以满足中小河流的平面测量要求。


关键词：单目视觉；平面测量；中心透视投影；非线性成像；亚像素交点检测；敏感性分析