虚拟现实投影匹配的单幅图像卡车体积测量方法

摘要

体积测量在人类社会发展的整个进程中都有着重要的应用，随着人类社会的形成和发展，生产和贸易等活动的开展，需要对物体的体积做出精确的测量。在健康领域，通过对食物的体积估算来实施饮食控制计划；在高速公路安全监控领域，超限的货箱对交通安全有重大的影响，通过对货箱的体积进行实时测量，保证交通安全。目前的体积测量系统不满足低成本、效率高、自动化等要求，无法满足高速公路上卡车车厢体积测量的需求。
　　为了降低卡车车厢体积的测量成本，为高速公路上卡车体积的测量提供一种可行方法，本文提出了一种单幅图像自动卡车体积测量方法。该方法首先使用ASM(Active Shape Model)算法定位图像上卡车的特征点；其次，利用卡车3D模型和相机的内部参数，计算被测卡车所在地平面并建立目标成像的虚拟现实环境；然后，利用EPnP算法求解目标模型的初始位姿，并通过几何校正算法使卡车3D模型投影与被测卡车自动匹配。本方法在地面方程和投影控制点匹配的约束下，虚拟现实环境中卡车3D模型与被测卡车相同；最后，通过计算3D模型的体积得到被测卡车的体积。实验结果表明：该方法通过单幅卡车图像即可自动测量出卡车的体积，系统结构简单，具有良好的实时性和可操作性，卡车车厢体积测量值和真实值的误差小于5％，能满足一般的卡车体积测量要求，有重要的实用价值。

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第一章 绪论

1.1体积测量概述

1.2国内外研究现状

1.3虚拟现实测量卡车体积的研究意义

1.4论文主要工作和结构安排

1.5本章小结

第二章 虚拟现实技术

2.1虚拟现实技术概述

2.2虚拟现实模型

2.3本章小结

第三章 虚拟现实中的卡车体积测量算法

3.1构建虚拟现实环境

3.2 ASM卡车特征点识别

3.3卡车3D模型与被测卡车的匹配

3.4本章小结

第四章 卡车车厢体积测量系统的实现

4.1卡车车厢体积测量系统的开发环境

4.2卡车车厢体积测量系统的实现

4.3卡车体积测量实验

4.4卡车车厢体积测量误差及分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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