基于單圖像傳感器的雙孔相機成像測量技術.pdf

1、我們的生產(chǎn)生活中每時每刻都離不開測量，對目標物體的位置進行測量在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可或缺的作用，能夠在工業(yè)生產(chǎn)中便捷的獲取所需的信息。在課題組的測量項目研究過程中發(fā)現(xiàn)，機器人就可以抓取視線范圍內的物體，但如果目標物體處于視覺盲區(qū)中，或處于窄小空間中，機器人抓取就會出現(xiàn)偏差，由于研究范圍的特殊性，需要對窄小空間中或主體視覺盲區(qū)中小型目標物體的位置進行測量。
　　針對這個問題，本論文將結合計算機與照相機，設計一種基于單圖像傳感器

2、的雙孔相機成像測量技術，利用照相機來捕捉小型物體，利用基于單圖像傳感器的雙孔成像方法在一幅圖片中形成多個成像，利用后期的數(shù)字圖像處理技術來改善獲取圖片的質量，從而最后利用MATLAB編程來對目標物體進行計算分析，該設計對于課題組項目當中研究的位置測量具有十分重要的工程應用價值。
　　本課題將激光信號安置于小型的目標物體上，隨著目標物體的位置改變，通過照相機捕捉到的激光信號的成像變化就會反映目標物體的位置信息，在小孔成像的基礎上，建

3、立空間幾何關系，構建數(shù)學模型，此時用雙孔照相機采集激光信號的成像信息，對其通過數(shù)字圖像處理技術獲取圖像中激光信號的中心，由二維圖像到三維空間的過程中利用坐標間的轉換關系，在多次程序設計仿真過程中，不僅有效地計算了照相機的外部參數(shù)而且分析了照相機的內部參數(shù)，并得到激光信號的三維坐標、照相機有效焦距、徑向透鏡畸變參數(shù)，最終可以在節(jié)省測量器件成本的基礎上對目標物體進行位置測量。
　　該設計的創(chuàng)新之處在于將雙目視覺中的捕捉目標物體不同角度

4、的兩幅圖像改成了捕捉一幅圖像，但兩種角度的圖像信息都包含在其中。將普通照相機改成了雙孔照相機，在一個CCD芯片前設置兩個小孔同時進行捕捉，這樣提高了捕捉圖片的便捷度和準確度，方便安置，節(jié)省空間。
　　該設計技術優(yōu)勢在于成本低、便捷、精度和多功能性，并且建立了可操作性的數(shù)學模型和可行性的理論框架，本次實驗結果均是真實數(shù)據(jù)，經(jīng)驗證所得數(shù)據(jù)支持所得到的結論，驗證了系統(tǒng)的基本功能，最后對精度進行了計算，滿足設計要求和技術指標，為該系統(tǒng)進一