基于改進遺傳算法的大視場攝像機標(biāo)定方法研究.pdf

1、立體視覺技術(shù)是近年來發(fā)展比較迅速的技術(shù)之一，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域。攝像機標(biāo)定技術(shù)是立體視覺的核心技術(shù)，也是基于立體視覺測量的第一步，其標(biāo)定精度直接影響到測量精度。針對傳統(tǒng)攝像機標(biāo)定方法的非線性優(yōu)化精度有待進一步提高，以及傳統(tǒng)中小場景標(biāo)定方法不能直接運用于大視場標(biāo)定的問題，本文對攝像機標(biāo)定的非線性優(yōu)化方法和大視場標(biāo)定方法進行了系統(tǒng)研究，并提出基于改進遺傳算法的大視場攝像機標(biāo)定方法。本文主要研究內(nèi)容和成果如下：
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2、1)介紹了攝像機標(biāo)定基本知識。先給出了攝像機標(biāo)定的概念和意義；其次，從四大坐標(biāo)系、攝像機光學(xué)系統(tǒng)和攝像機成像模型等三個方面詳細敘述了攝像機成像理論；最后，給出了基于平面標(biāo)定物的攝像機標(biāo)定方法的理論推導(dǎo)。這些知識為后續(xù)的大視場攝像機標(biāo)定方法研究打下基礎(chǔ)。
　　(2)實現(xiàn)了基于改進遺傳算法的攝像機標(biāo)定參數(shù)非線性優(yōu)化方法。針對標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法在攝像機標(biāo)定參數(shù)非線性優(yōu)化過程中，易出現(xiàn)過早收斂和停滯現(xiàn)象的問題，提出一種新的攝像機標(biāo)定參數(shù)優(yōu)化方法

3、。首先，采用非線性的歸一化幾何排名函數(shù)與隨機遍歷抽樣法混合作為選擇方法，對遺傳算法進行改進；然后，采用改進的遺傳算法對攝像機標(biāo)定參數(shù)進行非線性優(yōu)化；最后，將其與標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法進行標(biāo)定參數(shù)非線性優(yōu)化對比實驗，實驗結(jié)果表明本文算法平均絕對誤差低于標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法，能較好地緩解過早收斂和停滯現(xiàn)象，提高了標(biāo)定精度。
　　(3)研究了基于虛擬標(biāo)定板的大視場攝像機標(biāo)定方法。針對大視場攝像機標(biāo)定中高精密度的大標(biāo)定板難以制作、不便運輸和維護等問題，提出