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《固連雙相機(jī)多視圖重建測量方法設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、固連雙相機(jī)多視圖重建測量方法設(shè)計*收稿日期:2017-基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(11272347),國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項資助項目(2013YQ140517);作者簡介:丁少聞(1989-),男,浙江義烏人,博士研究生,E-mail:dswen0611@126.com張小虎(通信作者),男,研究員,博士生導(dǎo)師,Email:zhangxiaohu@vip.163.com丁少聞1,2,張小虎1,2,王潔1,2,施忠臣1,2(1.國防科技大學(xué)航天科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長沙410073)(2.國防科技大學(xué)圖像測量與視覺導(dǎo)航湖南省重點實驗室,湖南長沙41
2、0073)摘要:大范圍場景光學(xué)非接觸式測量在工程中具有廣泛的應(yīng)用需求,常規(guī)基于單相機(jī)的多視圖重建測量方法需要在場景中加入尺度基準(zhǔn),圖像采集過程復(fù)雜、對圖像重合度要求高。為此本文提出一種利用固連雙目相機(jī)進(jìn)行多視圖重建的方法,既繼承多視圖重建中測量范圍大的優(yōu)勢,同時無需尺度基準(zhǔn),圖像采集過程更簡單易實現(xiàn),數(shù)據(jù)優(yōu)化過程中還額外增加了雙相機(jī)固連約束條件。具體實現(xiàn)過程中,首先標(biāo)定獲取安裝在固定桿上的兩相機(jī)的內(nèi)參數(shù)及固連關(guān)系,然后使用雙相機(jī)對待測量區(qū)域采集圖像并雙目交會獲取每一時刻的空間點云。計算相鄰時刻點云所在坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系,通過傳遞將所有時刻圖像對應(yīng)相機(jī)位姿以及交
3、會點云統(tǒng)一在指定坐標(biāo)系下,由光束法平差優(yōu)化相機(jī)位姿及點云坐標(biāo),由重建點云坐標(biāo)即可計算待測尺寸參數(shù)及形變信息。經(jīng)實驗驗證,在5米范圍內(nèi),其測量誤差最大3mm,均值1mm。該方法可以滿足大尺寸物體、大范圍場景的測量需求,算法穩(wěn)定可靠。關(guān)鍵詞:多視圖重建;固連雙相機(jī);大尺寸物體測量中圖分類號:P234.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AMulti-viewReconstructionMeasurementDesignBasedonBinocularCameraDingShao-wen1,2,ZhangXiao-hu1,2,WangJie1,2,ShiZhong-chen1,2(1.
4、CollegeofAerospaceScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073;)(2.HunanProvincialKeyLaboratoryofImageMeasurementandVisionNavigation,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073;)Abstract:Opticalnon-contactmeasurementoflarge-scalesceneshaswidea
5、pplicationrequirementsinEngineering,themulti-viewreconstructionbasedonsinglecameraneedstoarrangescaledatumintothemeasurementarea,imageacquisitionprocessiscomplex,andrequiresahighoverlapratiobetweenadjacentimages.Inthispaper,amethodofmulti-viewreconstructionusingbinocularcamerasispr
6、esented,thismethodnotonlyinheritstheadvantagesoflargemeasurementrangeinmulti-viewreconstruction,butalsodoesnotneedtoarrangescaledatum,andtheimageacquisitionprocessissimpler.Besides,doublecameraconstraintisaddedintheprocessofdataoptimization.Specificmethodsareasfollows,firstlytheint
7、ernalparametersandsolidconnectionoftwocamerasinstalledonthefixedrodareobtainedaccordingtocameracalibration.Thenweusethebinocularcamerastoacquiretheimagesoftheareatobemeasuredandgetthespatialpointcloudbybinocularintersection.Calculatethetransformationrelationofthecoordinatesystemofp
8、ointcloudinadjacenttimebyt