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《天津大学》 2011年
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高显现力三目视觉测量关键技术

赵阳  
【摘要】:视觉测量目前已成为一项应用非常广泛的精密测量技术,随着计算机技术的延伸和拓展,视觉测量技术也受到了更广泛的关注。本文提出了基于平行光照明的三目视觉测量系统方案,通过选择平行光源照明方式,可改变目标在各位置相机中的显现方式和显现力强度,利用三相机图像信息的差异性实现互补或者差分融合,能够提高前景目标的显现力,并去除掉背景噪声或非测量目标的干扰影响。目标前景的对比度提高、显现力增强,对于分离前后背景信息,提高目标特征边缘饱和度、均匀性都是非常有帮助的,为实现更高精度的特征形貌检测或者轮廓尺寸测量打下了基础。 本文研究的主要内容包括: 1.采用了基于平行光照明的三目视觉测量系统方案,讨论了该系统的设计原理及意义。完成了硬件系统的搭建,主要包括:照明光源系统、视频采集系统、多自由度可调节平台等部分。通过平行光照明系统的光学参数、机械结构和电气控制系统的设计,研制了光源系统。搭建了可以灵活调节水平角度和三个自由度位移量的平台系统。 2.对系统的图像匹配特征点检测算法进行了研究。为了获取多图像中的匹配特征点,针对匹配图像中常见的角点、圆和椭圆特征分别提出了智能检测方案:基于harris原理的自动角点检测算法,基于hough变换的圆特征自动检测算法,结合hough变换和椭圆拟合原理的椭圆特征自动检测算法。通过引入不同的实验对象,分析了目标偏转角度对于角点提取的影响。以提取的圆特征和椭圆特征中心的行、列直线度来评价两种特征检测算法的特征提取精度。对比分析了圆特征自动检测算法及椭圆拟合算法对椭圆特征的处理结果。 3.对系统的图像配准和相机标定技术进行了深入分析。采用了基于特征点的2D图像配准方案,并提出了DLT和Ransac相结合的图像2D射影变换关系计算方法。设计实验分析了在高斯噪声和野值点对的影响下,DLT和Ransac组合算法的运算精度、时间复杂度等情况,并通过对不同目标的实验处理,分析算法的实际匹配效果和精度。由浅入深的分析了相机几何模型,实验中提出了三种相机内参标定方案,并结合不同实验对象,分析了不同标定条件对相机内参数计算的准确性和稳定性的影响。 4.采用了基于前后景采样点对比度和区域灰度评价的图像融合系数优化方法,分析了不同系数的融合结果的特点,实现了金属工件缺陷及表面细微凹凸、起伏变化形貌的检测。分别以金属工件和量块为对象,对比单目相机系统讨论了本系统在目标特征轮廓尺寸测量方面的特点。为了实现目标不同信息(比如内、外边缘和缺陷边缘)分离显示,提出了基于Radon一维定向投影的目标分类信息提取方法。通过获取不同分类信息的位置特点,使信息分离,便于对目标各信息的轮廓尺寸进行分析。 5.以两种高漫射率目标为对象,分析了高漫射率目标的三相机成像效果,并提出了基于序列差分的多图像融合策略,比较两种应用目标的采样点对比度走势,分析了它们的漫射率效果,提出了系统在目标反射、漫射效果方面的评价方法。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白素平,车英,周建民;火炮内膛表面粗糙度检测技术[J];长春光学精密机械学院学报;2000年04期
2 许兵;尹宏杰;朱珺;汪长城;;基于SUSAN及其改进算法的InSAR干涉图滤波研究[J];大地测量与地球动力学;2010年04期
3 张祖勋;杨生春;张剑清;柯涛;;多基线-数字近景摄影测量[J];地理空间信息;2007年01期
4 姚敏茹,林俊亭,万宏强;基于机器视觉技术的药片包装缺损检测系统的研究[J];电子机械工程;2004年02期
5 管业鹏,童林夙,陈娜;基于双目立体视觉的偏转线圈测量方法研究[J];电子学报;2003年09期
6 罗志勇,刘栋玉,罗新宇,郑立波;新型高温钢坯长度在线测量系统[J];光电工程;1995年05期
7 王仲春,高岳,黄粤熙,胡士凌,高稚允;显微成像检测表面粗糙度[J];光学技术;1998年05期
8 曲兴华,何滢,韩峰,赵旭辉,叶声华;强反射复杂表面随机缺陷检测照明系统分析[J];光学学报;2003年05期
9 胡蕾;张伟;覃庆炎;;几种图像去噪算法的应用分析[J];信息技术;2007年07期
10 高庆吉;洪炳熔;阮玉峰;;基于异构双目视觉的全自主足球机器人导航[J];哈尔滨工业大学学报;2003年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐常胜;徐焱;田英利;马颂德;;计算机视觉在口腔医学中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
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1 李鑫;基于多目视觉的布匹瑕疵在线检测方法研究[D];天津科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
2 李鑫;金兰淑;林国林;苗立新;;苹果梨单果重的近红外无损检测研究[J];安徽农业科学;2008年04期
3 黄秀玲;郑加强;赵茂程;;基于自动定向的苹果品质智能分级生产线设计[J];安徽农业科学;2008年07期
4 邹晓敏;胡波;辛华健;;柚子分级中光照条件对图像采集影响的研究[J];安徽农业科学;2009年23期
5 林雯;;基于计算机视觉和神经网络的芒果外观等级分类研究[J];安徽农业科学;2010年23期
6 程刚;郑小华;阳锋;徐祖舰;;三维全景视觉技术在农业机器人中的应用[J];安徽农业科学;2010年34期
7 盛庆红;季铮;;遮挡情况下目标三维点云的提取研究[J];安徽农业科学;2011年02期
8 田璐洋;李春友;孟平;张劲松;;枣树坐标参数的数字近景摄影测量及数据分析[J];安徽农业科学;2011年12期
9 朱江丽;田绪顺;李景彬;邵鲁浩;坎杂;;红枣自动分级技术的研究现状及展望[J];安徽农业科学;2011年36期
10 陈义伟;李春友;张劲松;孟平;王会顶;;基于多基线近景摄影测量系统的树木形态结构测定技术的研究[J];安徽农业科学;2012年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;A High-level Image Sequence Fusion Algorithm for Human Detection[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 邹丽晖;陈杰;张娟;窦丽华;;一种基于时空域流形的视频序列图像拼接算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Machine Vision Based Flotation Froth Mobility Analysis[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 孙明竹;赵新;程小燕;孙程;卢桂章;;面向复杂作业的微操作机器人关键技术研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
8 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
9 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
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1 贺静;基于DSP的鸡蛋蛋壳破损实时检测系统的研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
6 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
7 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
8 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
9 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
10 王含锁;三维条码印刷与识别技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 章品正,万遂人;基于小波包分解的白细胞胞核边缘提取算法与实现[J];安徽广播电视大学学报;2002年01期
2 罗志勇;CCD高温钢坯动态测长仪信号处理系统[J];半导体光电;1994年04期
3 马宏,潘毓学,白宝兴,车英;火炮炮膛质量检测技术研究[J];兵工学报;1996年02期
4 曾姝彦;张广军;李秀智;;基于Gabor滤波器的图像目标识别方法[J];北京航空航天大学学报;2006年08期
5 肖乐,朱玉文,丁丽宏,刘万春;基于Gabor滤波器的布匹瑕疵自动检测方法[J];北京理工大学学报;2002年06期
6 林卉,赵长胜,杜培军,舒宁;InSAR干涉图滤波方法研究[J];测绘学报;2005年02期
7 姜荣;董军宇;唐瑞春;;基于机器视觉的纺织品疵点检测系统[J];楚雄师范学院学报;2005年06期
8 李立轻,黄秀宝;图像处理用于织物疵点自动检测的研究进展[J];东华大学学报(自然科学版);2002年04期
9 张翔,刘媚洁,陈立伟;基于数学形态学的边缘提取方法[J];电子科技大学学报;2002年05期
10 程璞;许才军;王华;;InSAR相位解缠算法研究[J];大地测量与地球动力学;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘宏兵;小波变换在图像边缘提取和压缩编码中的应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
2 李立轻;基于计算机视觉的织物疵点自动检测研究[D];东华大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙玲;基于图像处理技术的织物疵点检测研究[D];中国海洋大学;2006年
2 刘丽杰;基于计算机图像处理技术的纱线质量检测的研究[D];天津工业大学;2007年
3 尚燕;纹理图像分类算法的研究[D];燕山大学;2007年
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1 张永亮;卢焕章;刘晓春;;基于同名像点位置偏差的特征点分类方法[J];信号处理;2009年09期
2 成兰,田原,梁德群,王红光;一种新的角点角度快速估计方法[J];光学技术;2000年05期
3 如烟;;重拾昨日乐趣 “蓝调”NV见证重逢的感动[J];数码世界;2006年11期
4 土豆;;进化无极限 全画幅时代的降临[J];移动信息;2008年12期
5 周兴林;彭凯;;基于面阵靶标的摄像机定向技术研究[J];宇航计测技术;2009年06期
6 陈燕新,戚飞虎;一种新的提取轮廓特征点的方法[J];红外与毫米波学报;1998年03期
7 伊世明;刘肖琳;;基于多邻域支持技术的迭代式角点匹配算法[J];计算机仿真;2007年10期
8 杨曦;任重;;一种利用图像角点和边缘信息的阈值分割方法[J];红外技术;2008年02期
9 石爽;曲仕茹;何力;;基于角点特征不变量的红外图像匹配研究[J];弹箭与制导学报;2010年03期
10 李竹林;刘芬;赵宗涛;;一种基于角点的直线段特征提取新方法[J];微电子学与计算机;2011年06期
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1 马增婷;孟偲;;三目视觉测量系统的建模分析[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
2 丁津津;张旭东;高隽;贾保柱;;基于TOF技术的3D相机应用研究综述[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
3 齐文雯;何红艳;;测绘卫星三线阵相机在轨成像能量分析[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
4 邵巍;于镭;黎娜;孙丽娟;;SFM算法在星际着陆中的应用研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集(下篇)[C];2011年
5 张镜洋;陈卫东;常海萍;康国华;;星载微型凝视式可见光CCD相机[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 焦小雪;赵星;杨勇;方志良;袁小聪;;三维集成成像技术中基于相机阵列获取的元素图像校正[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 贾福娟;吴雁林;黄颖;曹东晶;;环境减灾卫星A、B星CCD相机的技术特点及应用前景[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
8 翟胜军;姜晖;张鑫;;一种基于角点的图像配准方法[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
9 水浩淼;李祥伟;;基于双相机和图像处理方法的冷镜式露点仪[A];全国气体标准化技术委员会、全国半导体材料和设备标准化技术委员会气体分会、全国标准样品技术委员会气体标样工作组第四届二次联合会议及全国气体标准化技术委员会气体分析分会召开一届二次会议论文集[C];2011年
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1 高晓蓉 苏武;单反遇十年来最强抵抗[N];电脑报;2010年
2 唐昀;不愿“随波逐流”玩的就是“复古”[N];经济参考报;2011年
3 本报记者 洪姝翌 朱梦笛;装备向“专业”“高端”进军[N];江苏经济报;2011年
4 刘旭阳;相机代替人眼品鉴艺术是好是坏?[N];中国摄影报;2011年
5 记者 孟黎;叶又新:与“徕卡”结缘[N];金融时报;2010年
6 本报记者 马海瑞;抓住关键瞬间 成就影像经典[N];政府采购信息报;2011年
7 记者 任震宇;柯达、富士各有一款相机存在瑕疵[N];中国消费者报;2010年
8 南京 梁莉;大牌争战微单的背后[N];电脑报;2011年
9 特约作者 胡成全 张文清;影像追新[N];电脑报;2010年
10 记者 杨菁 见习记者 蔡木子 通讯员 成劲;多款尼康相机提价[N];长江日报;2011年
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1 赵阳;高显现力三目视觉测量关键技术[D];天津大学;2011年
2 张洁玉;图像局部不变特征提取与匹配及应用研究[D];南京理工大学;2010年
3 徐树奎;基于计算摄影的运动模糊图像清晰化技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 桂德竹;基于组合宽角相机低空影像的城市建筑物三维模型构建研究[D];中国矿业大学;2010年
5 田阳;行星着陆器自主导航与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 李旭东;基于特征点的增强现实三维注册算法研究[D];天津大学;2009年
7 李立春;基于无人机序列成像的地形重建及其在导航中的应用研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 丁南南;基于特征点的图像配准技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
9 李国胜;双成像云底高测量的理论与方法研究[D];中国矿业大学;2011年
10 林睿;基于图像特征点的移动机器人立体视觉SLAM研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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1 林绮;手持靶标式三目视觉坐标测量系统关键技术的研究[D];华南理工大学;2011年
2 刘金贵;车辆匹配与车辆跟踪技术研究[D];西南交通大学;2010年
3 陈勋;水下结构表观缺陷检测技术及系统集成研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 田中金;基于分区变形颅面复原算法的研究与实现[D];西北大学;2011年
5 王磊;特征标志检测与场景识别技术在体育视频中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
6 赵艳丽;图像特征提取与匹配算法研究[D];电子科技大学;2011年
7 万斌;砂轮地貌双目图像特征点研究[D];南昌航空大学;2011年
8 李永佳;基于视觉的机器人定位研究[D];浙江大学;2011年
9 孙向阳;数字图像特征点的检测及匹配算法研究[D];太原理工大学;2012年
10 田淑霞;基于双目视觉的三维重建[D];山东科技大学;2011年
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