基于双目立体视觉的大堆物料体积测量方法研究

摘要

目前对矿山、港口、大贸易市场、粮仓等大堆物料的处理和使用日益增多，而对体积庞大形状不规则的物料尚无适当的测量方法，因此设计一个快速实时测量这些大堆物料的系统对于方便生活生产等具有很大的现实意义。
　　本文基于双目立体视觉应用背景，提出对大堆物料进行体积检测的课题，设计了一套大堆物料体积测量系统。在相机畸变标定和几何校正的前提下，分别获取双目摄像机的内部和外部参数信息，同时对双目立体视觉的坐标参数进行了标定。在滤波和灰度拉伸等图像预处理方法有效增强获取图像质量的基础上，分别检测获取了双目摄像机成像图像的各自特征点。然后通过图像匹配和三维坐标变换有效还原了大堆物料的三维信息，并最终实现了大堆物料的体积测量和重量估测。
　　本文利用双目立体视觉平台，对空间大堆物料进行三维重构，获取物料体积之后结合物料密度最终获得物料的重量。由实验数据分析可知各项误差均在合理范围之内，完全符合实验的实际应用要求和操作需要。通过课题的研究对矿山、港口等大堆物料进行体积的实时测量提供了可行性依据，具有良好的实用性和研究价值。

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1 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 机器视觉

1.3 本文的主要研究内容及组织结构

2 视觉检测的理论基础

2.1 摄像机标定原理

2.2 摄像机标定方法

2.3 双目立体视觉

2.4 视觉检测软件环境

2.5 本章小结

3 物料特征的图像检测

3.1 图像处理基本概述

3.2 图像灰度法Harris角点检测

3.3 本章小结

4 三维重建技术

4.1 三维重建技术基本概述

4.2 三维重建系统实验环境

4.3 OpenGL三维图像显示

4.4 本章小结

5 实验研究

5.1 实验系统设计

5.2 实验过程

5.3 实验结果分析

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

作者简介