基于單圖像傳感器的雙孔相機(jī)成像測量技術(shù).pdf

1、我們的生產(chǎn)生活中每時(shí)每刻都離不開測量，對(duì)目標(biāo)物體的位置進(jìn)行測量在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可或缺的作用，能夠在工業(yè)生產(chǎn)中便捷的獲取所需的信息。在課題組的測量項(xiàng)目研究過程中發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人就可以抓取視線范圍內(nèi)的物體，但如果目標(biāo)物體處于視覺盲區(qū)中，或處于窄小空間中，機(jī)器人抓取就會(huì)出現(xiàn)偏差，由于研究范圍的特殊性，需要對(duì)窄小空間中或主體視覺盲區(qū)中小型目標(biāo)物體的位置進(jìn)行測量。
　　針對(duì)這個(gè)問題，本論文將結(jié)合計(jì)算機(jī)與照相機(jī)，設(shè)計(jì)一種基于單圖像傳感器

2、的雙孔相機(jī)成像測量技術(shù)，利用照相機(jī)來捕捉小型物體，利用基于單圖像傳感器的雙孔成像方法在一幅圖片中形成多個(gè)成像，利用后期的數(shù)字圖像處理技術(shù)來改善獲取圖片的質(zhì)量，從而最后利用MATLAB編程來對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行計(jì)算分析，該設(shè)計(jì)對(duì)于課題組項(xiàng)目當(dāng)中研究的位置測量具有十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本課題將激光信號(hào)安置于小型的目標(biāo)物體上，隨著目標(biāo)物體的位置改變，通過照相機(jī)捕捉到的激光信號(hào)的成像變化就會(huì)反映目標(biāo)物體的位置信息，在小孔成像的基礎(chǔ)上，建

3、立空間幾何關(guān)系，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，此時(shí)用雙孔照相機(jī)采集激光信號(hào)的成像信息，對(duì)其通過數(shù)字圖像處理技術(shù)獲取圖像中激光信號(hào)的中心，由二維圖像到三維空間的過程中利用坐標(biāo)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，在多次程序設(shè)計(jì)仿真過程中，不僅有效地計(jì)算了照相機(jī)的外部參數(shù)而且分析了照相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，并得到激光信號(hào)的三維坐標(biāo)、照相機(jī)有效焦距、徑向透鏡畸變參數(shù)，最終可以在節(jié)省測量器件成本的基礎(chǔ)上對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行位置測量。
　　該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于將雙目視覺中的捕捉目標(biāo)物體不同角度

4、的兩幅圖像改成了捕捉一幅圖像，但兩種角度的圖像信息都包含在其中。將普通照相機(jī)改成了雙孔照相機(jī)，在一個(gè)CCD芯片前設(shè)置兩個(gè)小孔同時(shí)進(jìn)行捕捉，這樣提高了捕捉圖片的便捷度和準(zhǔn)確度，方便安置，節(jié)省空間。
　　該設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)勢在于成本低、便捷、精度和多功能性，并且建立了可操作性的數(shù)學(xué)模型和可行性的理論框架，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果均是真實(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)證所得數(shù)據(jù)支持所得到的結(jié)論，驗(yàn)證了系統(tǒng)的基本功能，最后對(duì)精度進(jìn)行了計(jì)算，滿足設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)，為該系統(tǒng)進(jìn)一