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基于照片的结构尺寸反求研究

郝良果  
【摘要】: 随着市场对产品需求和质量要求的日益提高,对老产品的改进和引进国外产品都需要运用逆向工程技术,其中根据图片资料反求物体结构尺寸的方法在反求工程、虚拟实现等领域起了做越来越重要的作用。在利用图片资料进行结构尺寸反求时,拍摄系统的标定一直是研究的热点和难点。本文以物体三维结构尺寸的反求为目的,选定以针孔模型为基础的相机为成像系统,对相机的参数标定方法以及其尺寸反求的实现进行了深入的研究。 本文研究的主要对象是成像相片反求系统,选取了双目视觉法原理来对照片进行结构尺寸的反求,拍摄系统选取的是以针孔模型为基础的相机,针对的对象为已经成像相片,最终研究出了一套适合照片特点的结构尺寸反求方法。 本文研究的主要内容如下:首先分析了现有三维重构方法的优缺点,选择类似于人眼成像原理的双目立体成像法对照片进行三维尺寸的反求,而后对相机的内外部参数进行标定和求解,在对外部参数求解的过程中提出了等边三角形标定和圆周标定的新型标定方法,在对外部参数标定的系统方案设计中,主要是从分解模块、充分利用已知条件、减少参数间的相互影响、减少现场和后续处理的工作量等方面入手,设计出了一套相对简单的数学模型,实现了尺寸反求。并对这两种方法进行了实验论证。 论文最后研究了物体三维重构的实现,在双目视觉法的原理基础上,研究了空间点坐标的重构,建立了数学模型,研究了具体的求解方法,而后根据相机对照片各个参数的标定结果,进行了物体结构尺寸的尺寸实验论证。


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