大型診療設(shè)備檢查艙內(nèi)的人像視頻近景融合系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-08-24 11:53
大型診療設(shè)備檢查艙部分封閉,內(nèi)部空間狹小,無法從外部直接觀察到病人的情況,為了保證病人能夠安全完成檢查,診療監(jiān)控平臺至關(guān)重要。旋轉(zhuǎn)云臺攝像機系統(tǒng),解決了視場角度的問題,但是無法滿足運動目標(biāo)的檢測要求,同時旋轉(zhuǎn)云臺攝像機系統(tǒng)體積大、機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜;多攝像頭系統(tǒng),解決了連續(xù)監(jiān)控的問題,但是無法滿足超長畫幅的需求;超廣角魚眼影像系統(tǒng),校準后無法保證信息的完整性,也無法滿足近距離人像視頻采集需求。常規(guī)的視頻采集系統(tǒng)無法滿足超長畫幅以及近距離的人像影像采集需求,因此,本文針對大型診療設(shè)備檢查艙中近距離人像視頻配準融合問題進行研究,主要工作如下:(1)針對大型診療設(shè)備檢查艙內(nèi)部實際應(yīng)用的需求,研究設(shè)計了人像視頻采集模塊-視頻融合服務(wù)器-應(yīng)用客戶端的人像視頻采集處理架構(gòu)。人像視頻采集模塊由雙路廣角網(wǎng)絡(luò)攝像機組成,將采集的視頻進行H.264壓縮編碼;視頻融合服務(wù)器將多個視頻進行配準融合,生成一個超長畫幅的視頻流,推送到應(yīng)用客戶端;應(yīng)用客戶端結(jié)合醫(yī)療影像實際需求,將生成的視頻用于人體平掃、定位等醫(yī)療應(yīng)用中。(2)針對近距離人像視頻圖像配準,提出一種基于SIFT(Scale Invariant Featur...
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
診療儀器檢查艙內(nèi)部圖
天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-7黑白棋盤格讀取待標(biāo)定圖像角點檢測計算內(nèi)參數(shù)矩陣計算外參數(shù)矩陣分析誤差輸出結(jié)果圖2-8攝像頭標(biāo)定流程圖首先使用cvLoadImage函數(shù)獲取圖像,并且將獲取的圖像進行相關(guān)轉(zhuǎn)換或改變圖像深度,同時再結(jié)合其他相關(guān)函數(shù)把圖像信息進行存儲;然后使用cvFindChessboardCorners函數(shù)遍歷棋盤格標(biāo)定板中的每個角點,并將其存入數(shù)組中,通過cvDrawChessboardCorners函數(shù)標(biāo)識出角點,如圖2-9所示。圖2-9棋盤格角點的標(biāo)識圖攝像頭標(biāo)定中最重要的函數(shù)是CalibrateCamera2函數(shù),攝像頭的畸變系數(shù)、內(nèi)部參數(shù)矩陣以及圖像的旋轉(zhuǎn)和平移向量即是利用CalibrateCamera2函數(shù)計算得到。該函數(shù)的輸入?yún)?shù)主要為角點在圖像坐標(biāo)系下和世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值,在參數(shù)輸入前還需要將其轉(zhuǎn)為CvMat結(jié)構(gòu)。棋盤格的角點投影到圖像平面的坐標(biāo)則可使用cvProjectPoints2函數(shù)求解,再通過cvNorm函數(shù)對比求解的結(jié)果和投
天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文20如圖2-13(c)所示,其中,P點為無畸變下的理想成像點,P"點為實際圖像中存在畸變的成像點。P"PC(a)棋盤格原始圖(b)成像結(jié)果圖(c)畸變示意圖圖2-13徑向畸變示意圖本文設(shè)像素點在存在畸變的坐標(biāo)系中表示為(,)ddxy,在理想無畸變的坐標(biāo)系中表示為(,)uuxy,再設(shè)為畸變的中心坐標(biāo)為(,)ccxy,用L(r)表示畸變函數(shù),則(,)ddxy和(,)uuxy的關(guān)系描述如式(2-11):()dcucdcucxxxxLryyyy(2-11)徑向畸變模型的偶次多項式如公式(2-12)所示:241222()1...()()ucucLrkrkrrxxyy(2-12)若只考慮二次方方式(2-11)可以展開為:22122234()(1()())()(1()())dcucucucdcucucucxxxxkxxkyyyyyykxxkyy(2-13)由上式可以得出,若獲取畸變中心以及畸變系數(shù),便可得到未畸變點的位置。2.4.2畸變中心獲取方法本文通過利用Hartley[45]算法來求出畸變中心的位置,主要由兩個步驟構(gòu)成:第一步,把世界坐標(biāo)系下的點投影到無畸變坐標(biāo)系下,完成世界坐標(biāo)系下的點的成像,即獲取標(biāo)定板所在平面和所采集的圖像之間的視角差異;第二步,把無畸變坐標(biāo)系下的成像點轉(zhuǎn)換為有畸變的坐標(biāo)點,即構(gòu)造棋盤格平面和畸變圖像平面之間的Fundamental矩陣。采用Fundamental矩陣的概念來對這兩個過程進行描
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近景攝影測量在地下三維重建中的應(yīng)用[J]. 白洪偉,李進,穆星,吳滿意. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[2]基于多基線數(shù)字近景攝影測量的滑坡監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 高昭良. 城市勘測. 2015(02)
[3]一種改進的Harris角點檢測算法[J]. 李鵬程,曾毓敏,張夢. 南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]幀差分智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像亮度的校正[J]. 張全法,陳倩,王東亞. 應(yīng)用光學(xué). 2013(05)
[5]FPGA平臺的實時全景視頻系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馮雁軍,周清海,孫偉昶,徐淵,朱明程,庾清清. 電子產(chǎn)品世界. 2013(02)
[6]基于SOPC的視場拼接系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 尚媛園,杜君嬋,馬森,霍翔. 無線電工程. 2010(07)
[7]視頻監(jiān)控中的圖像拼接與合成算法研究[J]. 苗立剛. 儀器儀表學(xué)報. 2009(04)
[8]基于RANSAC算法的柱面全景圖拼接方法[J]. 黃有群,付裕,馬廣焜. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[9]視頻序列的全景圖拼接技術(shù)[J]. 朱云芳,葉秀清,顧偉康. 中國圖象圖形學(xué)報. 2006(08)
[10]壓縮視頻碼流中運動矢量的提取[J]. 陳娟,夏軍,尹涵春. 電子器件. 2006(04)
博士論文
[1]煤礦綜掘工作面視頻融合技術(shù)研究[D]. 趙洪建.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]多聚焦圖像像素級融合算法研究[D]. 王喆.鄭州大學(xué) 2018
[2]長距離鐵路軌道近景影像平差數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與解算方法研究[D]. 趙宗華.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于結(jié)構(gòu)相似度圖像質(zhì)量評價算法的研究[D]. 于明明.大連海事大學(xué) 2016
[4]一種多路實時全景視頻拼接系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳張新.中國艦船研究院 2016
[5]基于幀同步校準的多源視頻拼接技術(shù)研究[D]. 劉金濤.天津大學(xué) 2012
[6]實時視頻拼接系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 阮芹.華中科技大學(xué) 2011
[7]基于攝像機精確標(biāo)定的全景圖拼接[D]. 高俊鑫.浙江大學(xué) 2008
本文編號:3359940
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
診療儀器檢查艙內(nèi)部圖
天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-7黑白棋盤格讀取待標(biāo)定圖像角點檢測計算內(nèi)參數(shù)矩陣計算外參數(shù)矩陣分析誤差輸出結(jié)果圖2-8攝像頭標(biāo)定流程圖首先使用cvLoadImage函數(shù)獲取圖像,并且將獲取的圖像進行相關(guān)轉(zhuǎn)換或改變圖像深度,同時再結(jié)合其他相關(guān)函數(shù)把圖像信息進行存儲;然后使用cvFindChessboardCorners函數(shù)遍歷棋盤格標(biāo)定板中的每個角點,并將其存入數(shù)組中,通過cvDrawChessboardCorners函數(shù)標(biāo)識出角點,如圖2-9所示。圖2-9棋盤格角點的標(biāo)識圖攝像頭標(biāo)定中最重要的函數(shù)是CalibrateCamera2函數(shù),攝像頭的畸變系數(shù)、內(nèi)部參數(shù)矩陣以及圖像的旋轉(zhuǎn)和平移向量即是利用CalibrateCamera2函數(shù)計算得到。該函數(shù)的輸入?yún)?shù)主要為角點在圖像坐標(biāo)系下和世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值,在參數(shù)輸入前還需要將其轉(zhuǎn)為CvMat結(jié)構(gòu)。棋盤格的角點投影到圖像平面的坐標(biāo)則可使用cvProjectPoints2函數(shù)求解,再通過cvNorm函數(shù)對比求解的結(jié)果和投
天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文20如圖2-13(c)所示,其中,P點為無畸變下的理想成像點,P"點為實際圖像中存在畸變的成像點。P"PC(a)棋盤格原始圖(b)成像結(jié)果圖(c)畸變示意圖圖2-13徑向畸變示意圖本文設(shè)像素點在存在畸變的坐標(biāo)系中表示為(,)ddxy,在理想無畸變的坐標(biāo)系中表示為(,)uuxy,再設(shè)為畸變的中心坐標(biāo)為(,)ccxy,用L(r)表示畸變函數(shù),則(,)ddxy和(,)uuxy的關(guān)系描述如式(2-11):()dcucdcucxxxxLryyyy(2-11)徑向畸變模型的偶次多項式如公式(2-12)所示:241222()1...()()ucucLrkrkrrxxyy(2-12)若只考慮二次方方式(2-11)可以展開為:22122234()(1()())()(1()())dcucucucdcucucucxxxxkxxkyyyyyykxxkyy(2-13)由上式可以得出,若獲取畸變中心以及畸變系數(shù),便可得到未畸變點的位置。2.4.2畸變中心獲取方法本文通過利用Hartley[45]算法來求出畸變中心的位置,主要由兩個步驟構(gòu)成:第一步,把世界坐標(biāo)系下的點投影到無畸變坐標(biāo)系下,完成世界坐標(biāo)系下的點的成像,即獲取標(biāo)定板所在平面和所采集的圖像之間的視角差異;第二步,把無畸變坐標(biāo)系下的成像點轉(zhuǎn)換為有畸變的坐標(biāo)點,即構(gòu)造棋盤格平面和畸變圖像平面之間的Fundamental矩陣。采用Fundamental矩陣的概念來對這兩個過程進行描
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近景攝影測量在地下三維重建中的應(yīng)用[J]. 白洪偉,李進,穆星,吳滿意. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[2]基于多基線數(shù)字近景攝影測量的滑坡監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 高昭良. 城市勘測. 2015(02)
[3]一種改進的Harris角點檢測算法[J]. 李鵬程,曾毓敏,張夢. 南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]幀差分智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像亮度的校正[J]. 張全法,陳倩,王東亞. 應(yīng)用光學(xué). 2013(05)
[5]FPGA平臺的實時全景視頻系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馮雁軍,周清海,孫偉昶,徐淵,朱明程,庾清清. 電子產(chǎn)品世界. 2013(02)
[6]基于SOPC的視場拼接系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 尚媛園,杜君嬋,馬森,霍翔. 無線電工程. 2010(07)
[7]視頻監(jiān)控中的圖像拼接與合成算法研究[J]. 苗立剛. 儀器儀表學(xué)報. 2009(04)
[8]基于RANSAC算法的柱面全景圖拼接方法[J]. 黃有群,付裕,馬廣焜. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[9]視頻序列的全景圖拼接技術(shù)[J]. 朱云芳,葉秀清,顧偉康. 中國圖象圖形學(xué)報. 2006(08)
[10]壓縮視頻碼流中運動矢量的提取[J]. 陳娟,夏軍,尹涵春. 電子器件. 2006(04)
博士論文
[1]煤礦綜掘工作面視頻融合技術(shù)研究[D]. 趙洪建.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]多聚焦圖像像素級融合算法研究[D]. 王喆.鄭州大學(xué) 2018
[2]長距離鐵路軌道近景影像平差數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與解算方法研究[D]. 趙宗華.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于結(jié)構(gòu)相似度圖像質(zhì)量評價算法的研究[D]. 于明明.大連海事大學(xué) 2016
[4]一種多路實時全景視頻拼接系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳張新.中國艦船研究院 2016
[5]基于幀同步校準的多源視頻拼接技術(shù)研究[D]. 劉金濤.天津大學(xué) 2012
[6]實時視頻拼接系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 阮芹.華中科技大學(xué) 2011
[7]基于攝像機精確標(biāo)定的全景圖拼接[D]. 高俊鑫.浙江大學(xué) 2008
本文編號:3359940
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