《可動態重組的立體視覺測量系統》是依託哈爾濱工業大學，由陳剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可動態重組的立體視覺測量系統
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳剛
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
視覺測量領域存在這樣一個問題：由CCD相機構成的測量系統中，垂直CCD光軸的方向上具有高的測量精度，而在平行於CCD相機光軸即深度方向上測量精度低。本課題提出一種新的視覺測量體系：可動態重組的立體視覺測量系統。該系統由若干個分布於測量空間周圍的高精度、高速相機構成，通過最優辯提遷化判斷，將其中的任意兩台相鄰的相機根據被測目標的運動趨勢動態組合成立體視覺感測器，在精度最優方向上取得目標的三維運動信息。系統能夠自動將各個重組後的立體視覺感測器取得的數據統一到同一個世界坐標系下，獲得被測目標完整的三維運動參數。本課題將在基於一維標定物的現場系統校準、多相機精確同步與高速數據傳輸、多相機對特徵點識別與匹配、多相機立體視覺感測器動態重組與測量數據歸一化等方面進行理論與技術的深入研究，構建智慧型化的視覺測量系統，進行高速的數據傳輸與處理，實現在各個方向上的高精度運動參數測量。
結題摘要
如何提高運動參數視覺測量精度，實現高分辨圖像的快速傳輸與處理，擴大視覺測量方法的套用領域，是視覺測量中的幾個關鍵問題。本研究在多攝像機位姿關係現場校準、多相機特徵點識別與匹配、基於均勻設計與灰色理論的視覺系統誤差分析、高解析度圖像高速傳輸與預處理等方面進行了深入研究，取得了如下成果：（1）採用剛性球桿實現多攝像機位姿關係現場校準。系統採用在測量現場四周擺放若干台相機，其相互的位姿關係事先未知，若想由相鄰相機構成立體視覺傳她葛感器，就必須確定相淚淋影凝機之間的相互位姿關係。棕嫌槳連本研究採用的高精度現場校準方法，為實現高精度測量提供了保證。（2）多相機對特徵點識別與匹配方法研究。提出提悼說的測量方法採用在運動剛體上設定高反光特徵球，在測量過程中感測器對其進行跟蹤，通過一系列相關算法，快速而準確地完成視場範圍內特徵球與背景分割、特徵球中心提取、特徵球匹配、三維坐標求取，得到被測目標的三維運動參數。（3）採用基重市墓於均勻設計與灰色理論進行視覺測量系統誤差分析。針對視覺測量過程中誤差因素繁多、分析困難的特點，採用這一新的誤差處理方法，能夠從無明顯規律的數據樣本中明確視覺系統各項誤差因素對最終測量精度的影響，然後從各個誤差項入手，有針對性的對於誤差來源進行控制，從而達到提高測量精度的目的。（4）多相機高解析度圖像硬體化快速處理技術。在烏戒料高速運動目標運動參數測量中，常採用全局搜尋進行初始化後，在後續幀中進行標記點的鄰域搜尋來提高系統的數據更新率。然而鄰域範圍的大小和運動估計的偏差限制了合作目標在幀間的移動距離，並不適合高速運動目標的實時測量。本研究針對高速運動目標視覺測量的系統結構進行研究，在相機圖像的傳輸過程中完成基於雙閾值全局搜尋的標記點像素檢測、像素區域識別、質心提取、多標記點並行運算等功能，大大提高了處理速度。 本研究發表論文9篇，其中SCI檢索2篇，SCI/EI雙檢索9篇，獲得發明專利2項，申請中3項，培養博士後1名，博士研究生3名，碩士研究生5名，完成了立項任務書中所規定的任務。
