基于雙目視覺(jué)的管道內(nèi)表面三維重建方法研究.pdf

1、管道作為中國(guó)運(yùn)輸行業(yè)的后起之秀，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及社會(huì)發(fā)展變革發(fā)揮了不可替代的作用。但運(yùn)輸介質(zhì)的腐蝕性以及不斷增加的管齡，使得管道不可避免的會(huì)出現(xiàn)腐蝕、損壞等問(wèn)題。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，管道內(nèi)部環(huán)境的可視化成為可能，為管道內(nèi)表面缺陷檢測(cè)提供了新的思路和方法，有助于提高管理水平、降低維修成本、避免管道事故發(fā)生。本文的主要研究?jī)?nèi)容是雙目視覺(jué)技術(shù)在管道內(nèi)表面檢測(cè)中的應(yīng)用，完成管道內(nèi)表面圖像三維重建，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)表面腐蝕情況視覺(jué)上的觀測(cè)。

2、r>　　本文在Marr視覺(jué)理論基礎(chǔ)上，搭建了基于雙目視覺(jué)技術(shù)的管道內(nèi)表面三維重建系統(tǒng)框架，分析了系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)的原理并給出了具體實(shí)現(xiàn)方法。主要完成的工作包括：閱讀大量文獻(xiàn)，詳細(xì)的調(diào)查了當(dāng)下國(guó)內(nèi)外在立體視覺(jué)以及三維重建方向的發(fā)展情況，并深入的討論了雙目立體視覺(jué)技術(shù)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括攝像機(jī)標(biāo)定、圖像預(yù)處理、特征提取和立體匹配等；結(jié)合管道自身特點(diǎn)，從功能和性能兩方面對(duì)系統(tǒng)做需求分析，并以此為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)了管道內(nèi)表面三維重建系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框

3、架；分析比較各類算法，針對(duì)管道內(nèi)表面腐蝕測(cè)量的特殊背景和實(shí)際需求，對(duì)三維重建過(guò)程涉及到的相關(guān)算法做了針對(duì)性調(diào)整，選取最優(yōu)算法來(lái)完成三維重建系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵部分；利用MATLAB和Visual Studio2010實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，編寫能夠?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)表面三維重建的程序；最終驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性。具體來(lái)講，圖像獲取部分采用雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)，攝像機(jī)標(biāo)定采用張正友平面標(biāo)定法，邊緣檢測(cè)算法采用改進(jìn)的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，立體匹配采用SIFT匹配算法，綜合計(jì)算攝像機(jī)標(biāo)定