基于最小凸包理論的相機自動標(biāo)定方法研究

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1、分類號：—歷密級：１〇３５－１－＿一ＵＤＣ：單位代碼：－Ｖ■’齋．．‘＂：：：ｉ：：：名■＾堿：部ｉ？ｒ＾．巧．．ｒ＾明ＳＩＷ＾部＾．．．ｉ＾ｉｆｉ逆！齡１圃細Ｂｆｅｉｉｉ＾ｉ嗎－ｍ，ｍｍｍｍｍｍｍｍ論基于ｇ小凸包理論的巧機自動標(biāo)定方法研究文題目：１如８。００００６２學(xué)號：作者：５１＾控制科學(xué)與Ｘ程學(xué)科名稱：－＾ｌｉｓｍａ＾ｕｍｍａｍ＾ｍｍｍａｍａｍｍ＾ｍｍａｍｍｍｍａ＾２０１１６年０月０９日—Ｉ獨創(chuàng)性說明本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)

2、下進行的研究工作及取得的研究成果？。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕Ｋ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得一沈陽大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻巧已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。簽名：日船如關(guān)于論文使用授權(quán)的說明、本人完全了解沈陽大學(xué)有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？晒颊摚崳娢牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定）＾簽名

3、２導(dǎo)師簽名；合．心：日期；＞４／命■沈陽大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：基于最小凸包理論的相機自動標(biāo)定方法研究作者：_________________________王遜揚指導(dǎo)教師：金鋒教授單位：沈陽大學(xué)協(xié)助指導(dǎo)教師：杜英魁副教授單位：沈陽大學(xué)論文答辯日期：2016年01月09日學(xué)位授予單位：沈陽大學(xué)IIAMaster’sThesisinControlScienceandEngineeringResearchonAnAutomaticCameraCalibrationMethodBasedonMinimumConvexHullTheoryCandidate

4、:WangXunyangSupervisor：ProfessorJinFengSchoolofInformationEngineeringShenyangUniversityJune9,2016摘要視覺是生物獲取外界信息的一種重要手段，對于人類而言更是如此。人類所獲得的關(guān)于外界的信息，80%是由視覺器官提供的。隨著計算機功能越來越強大，計算機視覺得到了極大的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。其中，從二維圖像中恢復(fù)三維物體的幾何結(jié)構(gòu)的工作稱為三維重建，這就是三維重建，三維重建是計算機視覺的重要研究任務(wù)之一，三維重建技術(shù)在各個領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。相機標(biāo)定是三維重建技術(shù)的基礎(chǔ)

5、環(huán)節(jié)，也是不可或缺的步驟。相機標(biāo)定花費時間成本最高的即為特征點的提取。因此研究出自動化程度高的特征點提取算法，來實現(xiàn)攝像機準(zhǔn)確快速的標(biāo)定，具有十分重要的理論意義和實用價值。本文針對已有相機標(biāo)定工具箱人工干預(yù)程度大等諸多方面的不足，通過對相機標(biāo)定相關(guān)知識的研究，以棋盤格模板這一典型標(biāo)定物作為研究對象，提出了一種新的基于形態(tài)學(xué)處理的角點檢測算法和一種基于最小凸包理論的角點自動排序算法，結(jié)合張正友的標(biāo)定模型完成相機參數(shù)的計算。通過對相關(guān)技術(shù)的研究，采用高斯濾波對圖像進行平滑處理，設(shè)計了二值化圖像的閾值確定方法，實現(xiàn)了圖像的自適應(yīng)二值分割。設(shè)計了基于圖像形態(tài)學(xué)處理的棋盤格

6、角點檢測算法，成功實現(xiàn)了棋盤格角點的像素級定位。創(chuàng)新性地運用最小凸包理論對棋盤格四極點進行自動識別，利用所得四極點完成了單應(yīng)性矩陣的計算，建立了所有角點圖像坐標(biāo)與空間坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，完成了角點的自動排序。通過對角點精確定位算法的分析和比較，應(yīng)用灰度梯度算法獲取棋盤格亞像素角點坐標(biāo)，實現(xiàn)了角點的精確定位。所得角點的高精度坐標(biāo)結(jié)合張正友的標(biāo)定模型，完成相機內(nèi)外參數(shù)的計算，實現(xiàn)了攝像機的精確快速標(biāo)定。實驗結(jié)果表明，本文的自動標(biāo)定方法操作簡便，標(biāo)定結(jié)果與傳統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果相當(dāng)，耗時更少，在室內(nèi)和室外環(huán)境下均具有很好的準(zhǔn)確性和可靠性。關(guān)鍵詞：相機標(biāo)定，形態(tài)學(xué)處理，凸包理論，角點排

7、序，角點定位IResearchonAnAutomaticCameraCalibrationMethodBasedonMinimumConvexHullTheoryAbstractVisionisanimportantmeanswhichbiologyobtainoutsideinformation,especiallyforhumans.Informationabouttheoutsideworldthatpeopleacquiresof80%isprovidedbythevisualorgan.Alongwiththecomputerbecomemoreandm

8、orepo