基于动态基线调整的车载双目视觉测量系统研究

来源 :浙江科技学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chengyfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机视觉技术的不断发展,双目立体视觉凭借精度可靠、结构简单、成本低廉等优点得到了广泛运用。搭载立体视觉系统的移动小车能够高精度、快捷的实现对周围环境的感知,在巡逻安防、楼道检查、未知环境的探索等领域有着广泛的应用。但在如今越来越复杂的工作环境下,传统的基线固定式车载双目测量装置的使用场景越发局限:在进行近距离的测量时(例如排线检查),物体距离过近或偏向一方导致不在双目视觉系统的公共视场内,无法进行图像匹配;物体距离过远不在镜头景深内,导致成像模糊,造成像素提取误差;在不同的距离处,基线会产生波动的测量误差等。配置了固定基线双目视觉的小车此时需调整自身的位置,直到满足测量条件,流程复杂,有时会受到环境的限制,如在狭小空间内无法调整至合适的姿态从而不能进行测量,并且选取不同的基线值所得到的测量结果也会产生差异,表明基线的大小对双目立体视觉系统的测量精度会产生影响。为了使小车能适应多种工况下的信息测量并提高测量的精度,本文研究了基线距离可动态调整的车载双目立体视觉测量系统,该系统通过调整车载双目视觉的基线距离,使得小车无需移动或转动,高效、便捷地使系统满足测量条件,同时对应不同的工作距离调整合适的基线,减小基线的测量误差。具体工作内容及创新如下:(1)针对双目相机基线距离调整时产生的镜头畸变问题,本文分析了摄像机成像模型,通过标定获得摄像机内外参数,矫正了镜头的畸变,完成图像对的立体校正,并对误差进行了分析。建立了双目立体视觉成像精度模型,分析了摄像机的焦距和系统基线对测量精度的影响。给出了基线对于X、Z方向的测量误差关系曲线,得出在不同场景下实现最高精度的基线调整策略。探讨了基线与系统的视场、景深的关系,给出了基线调整的参考范围。通过基线的调节使得系统在X、Z方向达到系统所能达到的最高精度,在不移动小车的前提下能够保证物体在公共视场和景深内,提高了像素提取精度。(2)对立体匹配中的关键技术和一些立体匹配的算法做了研究,分析了各自的优缺点,并生成视差图做了效果对比。在局部立体匹配算法的基础上,针对其在图像边缘及图像不连续区域附近匹配精度不高的缺陷,通过对图像进行边缘提取,预先进行特征点的筛选,然后建立一种自适应的图像匹配窗口,在筛选出来的像素点间进行二次筛选,对窗口内的所有像素利用灰度值和差的算法进行匹配代价计算,得到最优视差值,并与传统固定匹配窗格生成的视差图做了对比,改善了图像边缘及图像不连续区域的匹配情况,减少了视差图空洞。(3)实物研制与实验平台搭建:本文设计并研制了基线可动态调整的车载双目视觉系统实物,并将该系统搭载在小车上;同时本文开发了基于PC端的实验平台,该平台可实现小车移动控制、双目视觉基线调整控制、图像远程采集等功能,通过将采集到的图像在PC端上实时显示,进而展开多次基线调整的精度实验。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
随着深度学习的广泛应用,其安全性也成为研究者关注的热点。深度学习模型极易受到对抗样本的攻击,这限制了其在安全性要求较高场景下的应用。已有的对抗样本防御策略大多集中在计算机视觉、语音处理等领域,而对于一些交叉学科的应用场景,现有的防御策略不适用,存在计算资源限制、静态模型易受攻击等缺点。针对这些问题,我们研究了两类应用场景下深度学习的安全性。(1)针对网络流量分类领域,我们分析了网络流对抗样本生成原
随着近年来车辆的激增,车载通信作为车联网重要的一环能够有效帮助我们缓解汽车增多带来的一系列问题。这就要确保车载通信能够实现实时通信以及高保真的通信质量。相比于室内,车载信道因为收发双方的相对高速运动,存在较大的多普勒频移和时延,使得对通信系统的可靠性和实时性有更高要求。本文围绕车载信道下译码算法误码率性能提高的问题进行研究。深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Netw
温室大棚能够为农作物创造适宜的生长环境,促进农作物的高效优质生产。随着物联网技术的应用,温室大棚管理正朝着智能化、信息化的方向发展。为此,本论文研究一种基于物联网的温室大棚智能监控系统,通过传感器采集大棚内环境参数,采用无线通信技术上传至远程监控平台,供用户查看与控制,以此实现对温室环境的智能化监控。本论文主要的研究内容如下:(1)开展系统需求分析,进行总体方案设计,并对涉及到的关键技术作出介绍。
随着我国经济进入转型升级阶段,智能仓储在物流行业内得到迅速发展。面向多穿梭车调度的自动化立体仓库系统作为智能仓储的新型解决方案,它具有存储量大、作业效率高、灵活性好等优点,使其在烟草、医药、电子商务、汽车、工业等诸多领域的行业中得到广泛的推广和应用。在面向多穿梭车调度的自动化立体仓库系统中,货物订单通常以周转箱为存储单元,由穿梭车和提升机协同作业,完成货物订单的出入库任务。穿梭车和提升机分别负责货
学位