慣性與圖像傳感器復合的測量系統(tǒng)設計.pdf

1、復合傳感器序列圖像測量技術是以機器視覺為基礎,利用攝像機光軸空間交會原理,將目標的二維圖像信息轉換到三維立體空間的非接觸測量技術。本文針對動態(tài)成像測量問題,設計了一種基于內(nèi)觸發(fā)同步的慣性與圖像傳感器復合的測量系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過復合傳感器同步獲取攝像機的姿態(tài)、運動參數(shù)和圖像序列信息,經(jīng)過計算機解算,實現(xiàn)動態(tài)情況下的圖像測量。
　　本文在研究分析了國內(nèi)外相關圖像測量系統(tǒng)與技術的基礎上,根據(jù)動態(tài)圖像測量的特點,設計了一種慣性測量組合與圖像

2、傳感器復合的測量系統(tǒng)。針對慣性測量組合與單目攝像機同步采集的問題,提出了一種復合傳感器信息同步獲取方法。本系統(tǒng)以MSP430f169微處理芯片為核心,控制慣性測量組合的數(shù)據(jù)采集、存儲和圖像的同步記錄。利用視頻的奇/偶場同步脈沖信號,作為微處理器的中斷信號和慣性測量組合的數(shù)據(jù)同步記錄信號,將慣性數(shù)據(jù)及其對應的圖像幀序號實時存儲于U盤中,實現(xiàn)了在攝像機連續(xù)無規(guī)則運動拍攝的狀況下,實時獲取攝像機的位置姿態(tài)信息。
　　基于本文設計的系統(tǒng),

3、研究了利用雙目視覺原理實現(xiàn)對目標特征點進行空間定位的方法。應用梯形積分法與四元數(shù)法求解攝像機的運動參數(shù),結合攝像機的工作參數(shù)與圖像像素坐標,實現(xiàn)了對靜態(tài)目標的幾何參數(shù)測量,并對測量誤差進行了分析。
　　針對動態(tài)目標運動參數(shù)的測量,本文基于CamShift的動態(tài)目標跟蹤算法,設計了基于VC++6.0與OpenCV的軟件系統(tǒng),提取出待測目標的像素坐標。應用雙目視覺定位原理,對動態(tài)飛行目標的跟蹤定位及飛行速度的測量方法進行了研究和試驗。