基本信息
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 分析影響雙目視覺測量精度的因素。所得結論用于指導實際雙目視覺系統的設計以及為相機標定參數是否符合系統精度要求的一種判據。先調研雙目視覺測量結構設計的文獻，在綜合眾多文獻的基礎上，設計合理的、易于分析求解三維物點的數學模型。通過誤差合成和分配原理，推導相機姿態(tài)參數、焦距參數、像點參數的誤差對物點精度影響的數學表達式。對所得的數學結論進行仿真驗證，直觀的給出各個參數的誤差對物點精度的影響情況。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：（1）在本文的推導中，假定相機成像為針孔成像，這和實際的畸變較小的相機成像原理相符。另，相機針孔成像原理為機器視覺界普遍認可的結論。（2）本文推導各個參數的誤差對物點精度影響時，采用誤差合成與分配原理，符合誤差傳播理論。 先進性及獨特性：推導出了雙目立體視覺測量系統中，相機姿態(tài)參數、焦距參數、像點參數的誤差對物點精度影響的具體數學表達式。并通過仿真測試，得出了結論。
應用價值和現實意義
- （1） 所得到的結論對于提高雙目立體視覺測量系統的設計有指導作用。 （2） 所得結論為相機標定后所得的標定參數是否符合系統精度要求提供一種判據。 （3） 其現實意義在于所得結論可提高雙目立體視覺測量精度，擴大雙目視覺測量系統在汽車、船舶、航空航天等領域的應用范圍。
學術論文摘要
- 目視覺測量系統被廣泛的應用于工業(yè)制造與工業(yè)檢測領域。根據相機針孔成像原理，建立了雙目視覺測量系統數學模型，推導出了焦距、像點、基線、兩相機姿態(tài)角的誤差與物點精度之間的定量數學關系。通過仿真實驗，得出如下結論：物點精度與上述參數的擾動為非線性關系。基線誤差對物點精度的影響取決于焦距大小、像點分布以及相機間的姿態(tài)，而與基線本身無關。相機姿態(tài)誤差、焦距誤差對物點精度的影響與基線長度、像點在豎直方向的值成正比例關系。像點誤差對物點誤差的影響與基線長度成正比，位于水平方向的像點誤差對物點精度的影響較豎直方向像點誤差對物點精度影響高。
獲獎情況
- 在昆明學院第二屆大學生課外學術科技作品競賽上獲一等獎
鑒定結果
- 該作品具有實際應用價值。
參考文獻
- 對于提高雙目立體視覺測量精度的現有技術主要有：（1）提高標定精度。（2）提高圖像檢測精度。（3）雙目相機間結構參數的優(yōu)化。 技術文獻： [ ]肖振鐘，梁晉，唐正宗，梁新合. 汽車大型模具實型的三維攝影測量檢測[J].塑性工程學報，2009,16（2）：150-156 [2]李文杰，賈云得，高世橋．立體視覺系統攝像機標定自動化[J]．兵工自動化，2000，1:13-18 [3]衡偉．用于高精度三維計算機視覺的圖象系統標定和誤差補償[J]．中國圖象圖形學報，2001,6（10）：988-993 [4]蔡健榮，趙杰文．雙目立體視覺系統攝像機標定[J]．江蘇大學學報，2006,27（1）：6-10 [5]張虎，達飛鵬，邢德奎．光學測量中橢圓圓心定位算法研究[J]．應用光學，2008,29（6）：905-912 [6]劉瓊，秦現生，應申舜，賀峰．雙目視覺測量系統結構參數設計及精度分析[J]．中國機械工程，2008，19（22）：2728-2733
同類課題研究水平概述
- 雙目視覺測量系統被廣泛的應用于工業(yè)制造與工業(yè)檢測領域，是根據相機針孔成像原理而建立了雙目視覺測量系統。相比傳統的測量技術，雙目視覺測量系統具有結構簡單、數據采集速度快，自動化程度高、非接觸等優(yōu)點。自對雙目測量系統的研究以來，國內外出現了許多相關問題的研究，其研究成果是從對建立雙目測量系統到提高雙目測量精度方法的研究，再到影響雙目測量系統因素的研究。其研究成果被廣泛的應用在了汽車、船舶、航空航天等領域的實時在線三維測量上。 當前國內外研究的主要成果有： （1）如何建立雙目測量系統 （2）提高標定精度。 （3）提高圖像檢測精度。 （4）雙目相機間結構參數的優(yōu)化。 對于本課題，其分析的是影響雙目測量系統精度的因素。就這個課題，在國內外對雙目測量系統研究成果中都有報道，但是，其主要集中在如何提高相機標定精度、如何提高圖像檢測精度以及雙目相機間機構參數的優(yōu)化，對于影響物點求解精度因素的全面定量分析較少。 本文主要的特點在于：推導相機焦距、相機姿態(tài)角、像平面像點坐標的誤差（擾動）對物點精度影響的具體數學表達式（這個表達式很多論文都沒有給出，比如作品中的參考文獻[6]）；并根據推導出的理論給出了仿真實驗。
