隨著世界各個(gè)國(guó)家在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、科技領(lǐng)域的發(fā)展,相應(yīng)的人類對(duì)資源的種類和數(shù)量等的需求越來(lái)越大。海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源,人類在海洋資源中的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)人類的生存與發(fā)展具有重大的意義。人類在探索海洋資源的過(guò)程中,可以通過(guò)攝影測(cè)量技術(shù)來(lái)獲取水下資料。通過(guò)水下三維測(cè)量技術(shù)對(duì)水下攝像機(jī)拍攝的水下被測(cè)物體的圖片或者視頻進(jìn)行三維重建,從而獲取水下信息。然而由于海洋環(huán)境的特殊性與復(fù)雜性,例如光的折射的問(wèn)題,水下拍攝的圖片并不能真實(shí)的表示水下被測(cè)物體,并且水下三維測(cè)量技術(shù)同樣會(huì)受到水下環(huán)境的影響。針對(duì)光的折射的問(wèn)題,陸上三維測(cè)量技術(shù)不再適用于水下,本文對(duì)陸上的結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),提出了一種基于折射補(bǔ)償?shù)乃陆Y(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)。對(duì)水下物體三維測(cè)量的整個(gè)過(guò)程中,水下三維測(cè)量的模型建立和系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)是重中之重,所以解決水下三維測(cè)量的模型建立和系統(tǒng)標(biāo)定的問(wèn)題是本課題研究的重點(diǎn)。本文詳細(xì)的介紹了光的折射對(duì)水下三維測(cè)量系統(tǒng)的影響,分析水下三維測(cè)量模型與陸上三維測(cè)量模型的區(qū)別,并且對(duì)水下成像過(guò)程和水下結(jié)構(gòu)光平面進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述,然后根據(jù)水下三維測(cè)量系統(tǒng)中四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系建立完整的水下三維測(cè)量模型... 

【文章來(lái)源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

棋盤(pán)格靶標(biāo)Fig2-2Checkerboardtarget

水下攝像機(jī)成像模型73水下攝像機(jī)成像模型水下攝像機(jī)標(biāo)定是進(jìn)行水下三維測(cè)量時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于水下環(huán)境的特殊性復(fù)雜性，本文提出了一種基于折射補(bǔ)償?shù)乃聰z像機(jī)標(biāo)定方法，在進(jìn)行水下攝像機(jī)標(biāo)定之前，首先要建立合適的水下攝像機(jī)模型。3.1陸上攝像機(jī)成像模型攝像機(jī)拍攝圖像的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)光學(xué)成像的過(guò)程，攝像機(jī)的光學(xué)成像過(guò)程主要與四個(gè)坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系、像素坐標(biāo)系）和這四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系相關(guān)。攝像機(jī)成像模型主要分為線性模型和非線性模型兩種，理想的成像模型是線性的，通常把這種理想的線性模型稱為小孔成像模型。模型成像原理如圖3-1所示，其特點(diǎn)是在視場(chǎng)范圍內(nèi)來(lái)自場(chǎng)景的所有光線都通過(guò)投影中心CO（即攝像機(jī)透鏡的中心）。其中CCCCZYXO為位于攝像機(jī)上的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)為投影中心CO；oxy為位于成像平面上的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)為O。CX軸和CY軸分別平行于圖像坐標(biāo)系中的x軸和y軸，COO之間的距離為攝像機(jī)的焦距f,點(diǎn)CCcZYXP,,在成像平面上的點(diǎn)為yxp,。圖3-1小孔成像模型Fig3-1Smallholeimagingmodel

水下攝像機(jī)成像模型8根據(jù)小孔成像原理，對(duì)理想狀態(tài)下的攝像機(jī)模型建模，如圖3-2所示，該模型包含世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系、像素坐標(biāo)系以及四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。圖3-2攝像機(jī)理想成像模型Fig3-2Cameraidealimagingmodel（1）世界坐標(biāo)系WWWWZYXO世界坐標(biāo)系用來(lái)描述任何物體在客觀世界的三維信息，在客觀世界中建立一個(gè)世界坐標(biāo)系WWWWZYXO作為基準(zhǔn)，從而來(lái)表示被測(cè)物體的客觀位置及形貌，世界坐標(biāo)系的建立可根據(jù)實(shí)際需要確定，采用右手定則，其物理使用長(zhǎng)度單位為毫米（mm）。（2）攝像機(jī)坐標(biāo)系CCCCZYXO攝像機(jī)坐標(biāo)系用來(lái)描述被測(cè)物體在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的三維信息，坐標(biāo)系的原點(diǎn)為攝像機(jī)的光心，坐標(biāo)系CZ軸與攝像機(jī)光軸重合，CX軸CY軸平行于攝像機(jī)成像面，且光心

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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