基于雙目立體視覺的傳送帶上煤的動態(tài)體積測量研究.pdf

1、煤的體積是衡量煤礦、電廠等企業(yè)經(jīng)濟效益的一項重要指標，傳統(tǒng)的大型煤堆的體積靜態(tài)測量方法，受測量方法的局限，難以到達高精度、高效率、低成本的要求，針對這個問題，文章提出了采用雙目立體視覺系統(tǒng)在傳送帶輸煤過程中實現(xiàn)煤的動態(tài)體積測量的方法。
　　雙目立體視覺是計算機視覺領域的一個重要分支，模擬人眼對看到的場景具有深度感知的能力，利用兩臺攝像機同時獲取同一場景的立體圖像對，找到圖像對中相對應的匹配點，再利用雙目視覺成像原理，將圖像像素點所

2、對應的場景中的點的三維坐標計算出來，獲得場景的幾何信息，利用這些信息可以進行場景重建、目標定位、非接觸測量測量等。雙目立體視覺由于成本低、效率高、結構簡單、精度合適等特點，經(jīng)過多年的發(fā)展，在工業(yè)檢測、機器人導航、醫(yī)學機器成像、控制與檢測位姿以及在軍事和航空測繪上等眾多領域中得到了越來越廣泛的應用。
　　論文首先建立了針孔攝像機模型和非線性攝像機模型，討論了針孔攝像機的一般標定方法和張正友標定法，分析了非線性攝像機下畸變圖像的矯正方

3、法。其次，在單目攝像機模型下建立了雙目視覺模型，總結了雙目立體視覺求取三維坐標常用的方法，并在新的目標函數(shù)下給出了一種新的三維坐標最優(yōu)化求解方法，該方法采用矩陣的奇異值分解(SVD)求取三維坐標，可以避免矩陣求逆，介紹了對極幾何及立體校正的原理。最后，針對煤的特性，提出了兩種基于雙目視覺的傳送帶上煤的動態(tài)體積測量的方法，即基于被動視覺和基于主動視覺的測量方法，其中，基于主動視覺的體積測量方法采用一定的構造光源照射到傳送帶上，利用形態(tài)學的