發(fā)布時間：2024-12-21 08:22

　　隨著攝影測量與計算機視覺的快速發(fā)展,以及人類對于海洋探索的興趣日益增長,高質(zhì)量水下相機系統(tǒng)已被廣泛應用于深海探測中。為保護攝像機免受水及極高壓強的侵害,需將攝像機固定于抗壓倉中透過玻璃防水罩進行成像觀測,光線傳播進入相機時因為介質(zhì)的變化(水-玻璃-空氣)導致圖像畸變,產(chǎn)生不可忽略的系統(tǒng)誤差;為了增加玻璃窗的抗壓性能,采用球形防水罩而非平面防水罩,引起了不同的折射模型,因此需要研究基于球面折射模型的攝像機成像幾何,并研究標定算法以適用于深海機器視覺的應用。近年來,由于海底溫室氣體的泄漏加劇了全球變暖,自動化的氣體排放監(jiān)測已成為海洋科學的重要課題。氣體泄漏形成的氣泡流可被高速相機拍攝,通過圖像處理及機器視覺算法可提取氣泡的幾何信息并估計總體排放量,目前基于雙目立體視覺的氣體排放自動監(jiān)測算法還存在多個問題未能得到很好的處理,如相機系統(tǒng)的標定、立體像對同名氣泡匹配、連續(xù)幀氣泡追蹤等。因此,深入研究這些問題對提升深海溫室氣體排放流量估計精度有著重要意義。本文研究工作主要包括兩個方面:(1)首先研究了當攝像機投影中心與球形防水罩中心偏離時的球面折射幾何與相機成像模型,提出了折射中心概念、折射中心共線...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1論文組織結(jié)構(gòu)

1緒論7圖1.1論文組織結(jié)構(gòu)Fig.0.1Thestructureoverviewofthethesis

圖2.1透視投影成像過程：將一個三維場景先從世界坐標系轉(zhuǎn)換至攝像機局部坐標系，然后將其投影至圖像平面

2基本概念與理論基礎92基本概念與理論基礎本章主要介紹本文涉及的重要基本概念和理論基礎，首先介紹了攝像機的透視投影幾何，然后介紹了對極幾何約束、空間交會與三角測量，然后簡要介紹了防水罩的參數(shù)化方式及基本折射模型，最后介紹了BubbleBox雙目立體視覺系統(tǒng)的基本構(gòu)造和設計理念。2....

圖2.2對極幾何約束:極線1l和2l分別是由圖像點2q和1q反投影至空間中的光線在另一副圖像上的投影;兩個攝像機光心與反投影光線組成了對極平面

2基本概念與理論基礎13式中表示透視投影過程中丟失的深度值（空間點至相機的距離）,因為在同一條光線上的每個點都會投影至同一個圖像坐標點。因此，若已知某圖像坐標點，可將其反投影至三維空間中的一束光線，若還知該點深度值則可計算該點的三維空間坐標:112()cddKxXKx(2.16)....

圖2.3空間交會原理示意

2基本概念與理論基礎15構(gòu)建多組約束方程即可求得初始解01,,,n，然后通過構(gòu)建殘差方程最小化該點至所有光線的距離之和并迭代的求得最優(yōu)解[57]：21iiiiENsrX(2.20)圖2.3空間交會原理示意Fig.2.3Theprincipleoftriangulation.2.4....

本文編號：4018692