基于雙目立體視覺技術(shù)的橋梁裂縫測量系統(tǒng)研究.pdf

1、橋梁裂縫的測量是橋梁工程中必不可少也是最重要的環(huán)節(jié)。而近幾年興起的計算機(jī)視覺測量由于其精度高、非接觸、高效實(shí)時的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為國內(nèi)外計算機(jī)研究的一個熱點(diǎn)技術(shù)。本文將計算機(jī)視覺與橋梁裂縫測量結(jié)合起來，研究了雙目立體視覺技術(shù)在橋梁裂縫測量中的作用和優(yōu)勢。
　　方案選用小型四旋翼無人機(jī)搭載雙目拍攝系統(tǒng)拍攝橋梁照片。對無人機(jī)進(jìn)行了簡要的介紹，并設(shè)計了無人機(jī)穩(wěn)定控制的方法。之后對拍攝的大量照片做圖像預(yù)處理。通過對各種預(yù)處理算法的介紹和對比，選

2、取了效果比較好的線性圖像增強(qiáng)法讓圖像對比更明顯，選用自定義3*3平滑濾波模板進(jìn)行去噪處理，選用Sobel算子進(jìn)行橋梁裂縫的邊緣檢測，得到最終的橋梁裂縫二值圖，使裂縫的輪廓與背景區(qū)域分割開來。
　　介紹了相機(jī)標(biāo)定的意義，并詳細(xì)分析了幾種主要的相機(jī)標(biāo)定方法，對于每種方法深入講解了其原理和算法過程，并對比了這幾種算法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，最終選用經(jīng)典的張正友標(biāo)定法進(jìn)行雙目相機(jī)的標(biāo)定。
　　本文重點(diǎn)研究了圖像的匹配工作。介紹了兩類主要的圖像

3、匹配算法，通過分析各種算法以及針對橋梁裂縫二值圖的特點(diǎn)，設(shè)計了一種適用于橋梁裂縫二值圖的圖像匹配方法。首先用外極線約束和灰度值約束將匹配范圍縮小到少數(shù)候選點(diǎn)中，再應(yīng)用歸一化互相關(guān)算法進(jìn)行相似性度量，最終找到確定的匹配點(diǎn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)仿真，該方法能很好的對橋梁裂縫邊緣的點(diǎn)進(jìn)行匹配。
　　在實(shí)驗(yàn)設(shè)置中，在三個不同角度下分別拍攝了兩組橋梁裂縫照片進(jìn)行尺寸計算，并在同一條件下與單目攝像機(jī)用圖像處理方法計算的結(jié)果進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明基于雙目立體