礦山井下巷道結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜,圍巖應(yīng)力、水壓、水量等參數(shù)直接關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn),目前礦井中出現(xiàn)的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失多數(shù)是由井下的安全事故導(dǎo)致的。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,虛擬漫游技術(shù)逐漸興起并得到一定的應(yīng)用,將虛擬漫游技術(shù)應(yīng)用于礦井管理中,建立礦山井下實(shí)景模型,并對(duì)井下設(shè)備、環(huán)境參數(shù)信息進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),可以使生產(chǎn)人員方便快捷的了解井下環(huán)境,對(duì)于礦山的生產(chǎn)管理和安全教學(xué)具有重要意義。三維重建技術(shù)近幾年發(fā)展迅速,已經(jīng)被應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域。微軟的產(chǎn)品Kinect具有價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)單、成像質(zhì)量相對(duì)較高的特點(diǎn),一經(jīng)推出便被廣泛的應(yīng)用到三維重建領(lǐng)域。本文主要研究了基于Kinect的三維重建技術(shù),用三維實(shí)景取代目前虛擬漫游中常用的軟件建模,并將其應(yīng)用的礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中,建立具有礦井安全監(jiān)測(cè)和場(chǎng)景漫游功能的軟件系統(tǒng),論文的主要內(nèi)容如下:（1）介紹課題的背景和意義,闡述了三維重建和虛擬漫游技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。詳細(xì)說(shuō)明了 Kinect深度相機(jī)的工作原理以及進(jìn)行三維重建用到的OpenNI框架和PCL點(diǎn)云庫(kù)。（2）在Kinect深度相機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上分析了其深度圖像噪聲產(chǎn)生的原因,并針對(duì)深度圖像做了濾波修復(fù)處理... 

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 三維重建研究現(xiàn)狀
        1.2.2 虛擬漫游研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第二章 Kinect原理與開(kāi)發(fā)工具
    2.1 Kinect原理介紹
    2.2 OpenNI開(kāi)源框架
    2.3 點(diǎn)云處理工具PCL
    2.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式
    2.5 本章小結(jié)
第三章 深度圖像處理與圖像對(duì)齊
    3.1 深度圖像處理
        3.1.1 干擾來(lái)源分析
        3.1.2 深度圖像濾波
        3.1.3 基于時(shí)域的深度圖像修復(fù)
    3.2 相機(jī)標(biāo)定
        3.2.1 三種坐標(biāo)系
        3.2.2 相機(jī)標(biāo)定過(guò)程
    3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理
        3.3.1 基于體素柵格的點(diǎn)云精簡(jiǎn)
        3.3.2 點(diǎn)云的離群點(diǎn)移除
    3.4 本章小結(jié)
第四章 三維點(diǎn)云配準(zhǔn)
    4.1 剛體變換
    4.2 迭代最近點(diǎn)算法
        4.2.1 算法概述
        4.2.2 ICP算法優(yōu)化
    4.3 采樣一致性算法
        4.3.1 計(jì)算點(diǎn)云法向量
        4.3.2 提取點(diǎn)云特征
        4.3.3 采樣一致性算法原理
    4.4 點(diǎn)云配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)
        4.4.2 三維場(chǎng)景配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 礦井安全監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 Unity簡(jiǎn)介
    5.2 軟件功能分析
    5.3 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
        5.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)
        5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        5.3.3 程序設(shè)計(jì)
        5.3.4 礦井三維模型
    5.4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 登錄模塊
        5.4.2 信息監(jiān)測(cè)模塊
        5.4.3 場(chǎng)景漫游模塊
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文、專利和參與的項(xiàng)目
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于SAC-IA和改進(jìn)ICP算法的點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)[J]. 陳學(xué)偉,朱耀麟,武桐,王祖全.  西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]2015年我國(guó)礦山事故統(tǒng)計(jì)及規(guī)律分析[J]. 劉夢(mèng)紅,劉何清,吳揚(yáng).  采礦技術(shù). 2017(03)
[4]2012—2015年我國(guó)煤礦礦難特征及規(guī)律分析[J]. 樊亞慶.  煤. 2016(05)
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[8]基于GPU和Kinect的快速物體重建[J]. 劉鑫,許華榮,胡占義.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(08)
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碩士論文
[1]基于Kinect的室內(nèi)場(chǎng)景三維重建方法研究[D]. 盧冰.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]虛擬現(xiàn)實(shí)在數(shù)字礦山中的應(yīng)用[D]. 陶闖闖.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于Kinect的三維重建技術(shù)研究[D]. 徐立洲.東南大學(xué) 2016
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[5]基于Unity3D的碾壓施工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊的開(kāi)發(fā)[D]. 李隆.天津大學(xué) 2016
[6]基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維數(shù)字校園模型重建與漫游系統(tǒng)[D]. 吳波.西安科技大學(xué) 2015
[7]基于Unity的3D虛擬校園漫游系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[D]. 仲于姍.云南大學(xué) 2015
[8]基于Kinect的室內(nèi)場(chǎng)景三維重建[D]. 吳磊.北京理工大學(xué) 2015
[9]基于3ds Max和Virtools的虛擬校園漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭艷.電子科技大學(xué) 2014
[10]基于Kinect深度傳感器的三維重建技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 葉日藏.華南理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3650812