双目立体视觉技术.pdf

基于双目立体视觉技术的燃烧诊断方法研究 对于燃烧流场三维信息的获取始终是燃烧诊断学科追求的目标,论文所做的 工作也是出于这个目的。论文将双目立体视觉技术引入燃烧诊断领域,实现了对 非预混冲击火焰表面的三维重建,通过重建可以清晰地看到火焰表面的三维几何 结构。论文还对连续拍摄的图像对进行处理,得到火焰在某一微小时间间隔中的 发展情况的三维重建,这对研究燃烧流场的燃烧状态有很大的帮助。论文搭建了 用于燃烧流场诊断的高速双目立体视觉系统,并开发了相应的软件。 论文对双目立体视觉原理进行了详尽的分析。论文首先对相机的模型进行了 分析,在相机成像的线性模型的基础上,论文考虑了相机镜头的畸变,引入了精 度更高的非线性模型。在建立了单相机模型之后,论文对两个相机之间的关系进 行了分析,给出了系统的模型。 在建立了相机和系统的模型之后,论文对相机和系统进行了标定。论文采用 张正友标定法对两个相机分别进行标定,然后采用重投影法对系统进行标定,并 通过对特征点的三维重构检验了标定精度。实验结果表明,标定精度令人满意。 在图像匹配环节,论文详细介绍了极线校正的原理和方法,之后对图像对进 行了匹配。匹配实验表明,匹配是非常成功的。 论文进行了三维重建实验。论文首先对一个盒子进行了重建,通过重建展现 了利用双目立体视觉技术对物体进行三维重建的流程,并且对重建的精度进行了 检验。然后论文对非预混冲击火焰进行了重建,通过重建可以清晰地看到火焰的 三维空间结构。通过对连续拍摄的图像进行比较,得到火焰在微小时间间隔里面 的发展情况,这对研究燃烧火焰的特性来说是非常重要的。