市政小型公用设施双目视觉定位算法研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pyane
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随着智慧城市的建设与发展,市政设施的管理方式也要向智能化方向发展,目前市政设施的管理采用人工巡视的传统方式,已无法满足城市发展的需求。针对上述问题,本文在双目立体视觉技术的大背景下,提出一种市政小型公用设施双目视觉定位算法。本文的主要工作如下。首先,逐步分析双目3D视觉测距的数学实现过程并深入剖析相机成像的主要原理,通过MATLAB校正双目相机关键参数,校正完成后的相机可有效避免镜头畸变对最终结果产生的影响。使用校正后的双目相机拍摄棋盘格,此时结合张氏标定法抓取不同方位的棋盘视图,最终得到符合要求的双目视觉图片。其次,对双目图像进行灰度处理和滤波去噪后,对于检测到的目标进行特征提取,为解决现有算法提取特征点分布不均匀的问题,研究了图像特征点均匀化提取算法。根据目前成熟的特征点提取算法ORB算法,对图像中提取的特征点进行四叉树划分和筛选,重新归纳特征点提取算法步骤。实验结果表明,该算法在原算法的基础上对特征点均匀化提取有明显效果。最后,根据立体匹配技术的原理及实现方式,对局部、半全局匹配算法进行了研究,通过对立体匹配算法的分析和总结,使用半全局算法能实现较好的匹配效果,因此将立体标定后的双目相机采集的图片,使用SGBM(半全局)算法进行处理,该算法可输出匹配点左右视差信息,该信息可用于计算目标深度,为验证算法准确性同时进行立体匹配算法实验。在真实路况下,对路面目标进行空间实验,对实验结果进行比对分析。实验表明,本文研究的算法对于空间目标的定位误差小于5%,可以实现市政小型公用设施的定位。
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