水下攝像機(jī)標(biāo)定與測量算法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，人類對陸地上各種資源的需求也變的越來越大，陸地上的資源如煤炭，石油等正被逐漸開發(fā)殆盡。然而占地球大部分面積的海洋中含有著豐富的未被開發(fā)的資源，現(xiàn)如今人們對海洋的探索活動正逐漸增加。由于深海環(huán)境對人類來說比較危險，所以許多工作都是由機(jī)器人代替人類來完成，所以通過水下機(jī)器人拍攝的圖片和視頻成為人類獲取水下信息的主要來源。然而由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性，水下拍攝的照片質(zhì)量會嚴(yán)重下降，而且用于獲得水下信息的三維測量技術(shù)

2、同樣受到水下環(huán)境的影響，其中，作為三維測量技術(shù)的基礎(chǔ)，水下攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)也受到了影響。
　　本文詳細(xì)介紹了折射現(xiàn)象對空氣中成像模型的影響，分析了水下折射成像的物理過程并對折射過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，然后根據(jù)水下成像系統(tǒng)中空間三維點與圖像坐標(biāo)點一一對應(yīng)的關(guān)系建立了水下成像非線性模型。然后通過分析傳統(tǒng)的Tsai標(biāo)定法和平板標(biāo)定法，將非線性模型參數(shù)的求取加入到標(biāo)定算法中，完成水下相機(jī)的標(biāo)定。本文還通過水下二維測量實驗驗證了水下成像非線性模型以

3、及標(biāo)定算法的準(zhǔn)確性。本文分析了水下成像模型對雙目視覺系統(tǒng)中極線約束的影響，得出了水下雙目視覺測量系統(tǒng)中極線不再是直線的結(jié)論。然后建立了預(yù)先對水下雙目視覺測量系統(tǒng)拍攝的圖像進(jìn)行校正的方法，使之復(fù)原成空氣中的圖像，再進(jìn)行雙目視覺測量操作。
　　論文對水下相機(jī)成像系統(tǒng)進(jìn)行分析，建立了水下折射成像模型，該模型是精確的成像模型，不存在近似過程。論文通過改進(jìn)的標(biāo)定算法對成像模型進(jìn)行標(biāo)定，并通過二維測量實驗驗證了模型的準(zhǔn)確性。論文又在水下成像模