論文數(shù)碼相機的定位(編輯修改稿)
2025-07-25 21:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 略。還存在ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE九種情況。現(xiàn)在我們用一個例子來說明。物平面上五點圓心，進行平面構(gòu)建，根據(jù)三點固定一平面，以下是通過ABE平面的構(gòu)建，可以得到新的 D和C點的坐標，這個坐標我們稱為D和C的修正坐標為:ABE平面=C（ , , ） D ( , , )由C,D兩點坐標可求出物體四邊的估算距離: 單位(像素)AB= AC= CD= DE= EA= BC=同理由其他三點組合能整理得下列數(shù)據(jù)：表4三點構(gòu)建的平面由平面獲得的修正坐標坐標修正后各邊長度ABBCACCDDEEAABE平面C (, , )D (, , )ACE平面B (, , )D (, , )ACD平面B (, , )E (, , )BCD平面A (, , )E (, , )ADE平面B(, , )C(, , )BCE平面A(, , )D(96。23, 159。69, 569。41)CDE平面A(, , )B(, , )BDE平面A(, , )C(, , )ABD平面C(, , )E(, , ) （單位：像素）表5ABBCACCDDEEA修正平均值實際值378378378378%%%%%%從表中可以看出模型準確性在93%~99%間浮動。下面是模型算法還原出的物像與靶標的對比,我們可以看到還原出來的物象輪廓跟原靶標基本吻合。 圖8(靶標) 圖9(靶標圖像) 圖10(模型還原物象輪廓) 我們可得表格中各個邊長的算術(shù)平均數(shù)，已知題目所提供物體邊長為100mm（即378像素）：比較求出長度與實際長度(圖8圖10 ),可知該模型得到點精確度很高,穩(wěn)定性較好，邊長近似度在95%以上。 在靶標上隨機選取幾個點,使用我們構(gòu)建的模型算法進行逆運算，得到像平面上的點，驗證這個點是否非常接近（或者就在）像平面上，這種隨機抽樣驗證的方法也可以測試模型的準確性和穩(wěn)定性。從結(jié)果可以看出，測試使用的隨機點都能映射到像的平面上，并且存在的誤差很小，我們可以認為這個模型具有較好的穩(wěn)定性。4. 問題四 要求對已知形狀的物體拍攝，以確定雙目定位系統(tǒng)的參數(shù)。這是一個典型的反問題。 要確定靶標給出兩部固定相機相對位置,首先雙目系統(tǒng)得標定就是要建立三個三維坐標來世界坐標,數(shù)碼相機坐標,實際圖象坐標[3]之間的關(guān)系。圖 11 雙目透視成像圖假設(shè)兩部數(shù)碼相機的物鏡在同一個水平面上,左右照相機中心像共同的連線是世界坐標的軸,兩位置距離的中點做軸。世界坐標系,軸與兩部相機光軸平行,兩部相機距離設(shè)為。建立兩個以像平面水平方向為軸,豎直方向為軸,坐標系分別為和,如圖( 11 )所示,空間點,與它在坐標,有下面的關(guān)系: (為點視差) (6) 設(shè)和分別是圖像坐標中像素的寬度和長度,用小孔成像模型[3] ,假設(shè)點到數(shù)碼相機的光學中心所在的坐標系距離為,則有 ( 7 ) 因此,點的空間坐標為。(6)(7)式是此靶標給出兩部固定相機相對位置的數(shù)學模型。 模型算法的實現(xiàn)算法的基本步驟1)采取來的圖象預(yù)處理,包括噪聲去除,邊緣化處理,灰度處理等； 2)提取數(shù)據(jù)； 3)數(shù)碼相機的標定。下面是算法的詳細示意圖: 數(shù)碼相機標定靶標圖像預(yù)處理靶標圓心像的提取求靶標得圓心坐標靶標圓心像的像素坐標確定靶標給出兩部固定相機相對位置畫出靶標圖像 圖12 算法的示意圖六、模型評價與推廣1 模型的評價(1) 模型的優(yōu)點 1)該模型將物理問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學問題,將深奧的知識轉(zhuǎn)換成初等的數(shù)學幾何,數(shù)學更加貼近人們的生活。 2)利用該模型可以對物體新特征點來定位數(shù)碼相機的位置。只要知道像的點,可以得到物體的位置。 (2) 模型的缺點1)像平面的像邊緣化后,提取出來的像素坐標存在誤差,導(dǎo)致后面修復(fù)中某些點存在與實際偏差較大。2)模型較理想化,在現(xiàn)實中,還需要對圖象做一些處理才能使用。2 模型的推廣(1)本文用到的數(shù)據(jù)處理方法廣泛應(yīng)用于各個方面的圖象處理上。(2)文中運用方法，適用于諸如監(jiān)控,航船等問題。(3)本文中的各個坐標模型，都可以在實際生活中有著廣泛的使用空間。(4) 使用相機進行定位的方法在機器人等設(shè)備上有實際應(yīng)用。七、參考文獻[1] 尤路等,USB攝像頭平行雙目視覺系統(tǒng)在面積測量中的應(yīng)用 [J],應(yīng)用科技
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1