基于單目視覺的平面測量方法研究及軟件設(shè)計


1.98萬字 40頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


摘 要
針對河流水面測量成像完成對河流狀況的監(jiān)測采用單臺非量測照相機測量變高水面實況，提出基于變高單應(yīng)的視覺平面測量方法。該方法基于三維透視模型，從實地三維圖像到照相機二維圖像的變換會出現(xiàn)照相機鏡頭法線方向深度信息的缺失，但是結(jié)合水位和比降系數(shù)描述水面高程變化的模型建立的照相機圖像和實地水面區(qū)域的三維圖像之間的變高單應(yīng)關(guān)系，可以在水面布設(shè)控制點困難的情況下依然可以解決變高單應(yīng)中水面高程變化測量的難題。在方法中，一臺非量測照相機由于光學鏡頭的缺陷會使得照相機獲取的數(shù)字圖像與理想情況之間產(chǎn)生畸變，通過一種像差修正的直接線性變換法求解單目視覺測量方法有效的改善了非量測照相機的畸變情況，也可以求解實地三維圖像與照相機獲取的數(shù)字圖像之間建立對應(yīng)關(guān)系。最后通過試驗，在盡量布設(shè)和實地環(huán)境相近的場景，通過對控制點布設(shè)方式、像差畸變、高程水位誤差、傾斜視角以及對控制點中角點檢測的敏感度重點分析，得出在控制場布設(shè)良好的情況下，解算精度可以控制在5mm之內(nèi)，基本可以滿足中小河流的平面測量要求。


關(guān)鍵詞：單目視覺；平面測量；中心透視投影；非線性成像；亞像素交點檢測；敏感性分析