移动测量系统的多传感器标定技术研究

【摘要】人们从外界获取的信息绝大部分来源于视觉。人们通过眼睛将获取的信息传入到大脑,再由大脑对其进行相应的处理与分析。随着传感器与计算机技术的迅速发展,计算机视觉逐渐实现了替代人眼与大脑实现对周围环境的简单识别与理解。计算机视觉的研究目标是让计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界,这不仅要求计算机能够感知三维环境中物体的几何信息(物体的形状、位置、姿态等),还需要对它们进行存储、描述、识别与理解。相比于直接在三维环境中通过各种机械量测工具、测角和测距设备等实现三维环境信息的描述、存储等,基于数字摄影测量方法能够获取目标在某个运动状态下的瞬间信息,具有实时、高效、准确、隐蔽等众多优点。“移动测量系统”(MobileMappingSystem)是数字摄影测量与定位多传感器的有机结合。移动测量系统主要由移动平台、导航传感器及测量传感器三个部分组成。通常以汽车、舰船、飞机为载体,通过CCD摄像机、激光测距仪等测量传感器,结合GPS(GlobalPositioningSystem)、车轮计速器及惯性导航系统等导航传感器,可满足高灵活性的数据需求,用更短的时间和精力获取到更多的信息,极大地避免了现有的测量方法或手段的弊端。本文针对移动测量系统提出了一种基于多传感器组合标定的整体方案,对包含了相机、INS、GPS的测量系统进行标定。在对传统摄像机标定方法研究的基础上,提出一种基于多控制点的单张影像同时进行相机的内外参数标定的摄像机标定方法。在标定结果的基础上,进一步实现了已知双目相机前方交会估计同名点位置坐标的算法。另外,本文实现了标定场的设计及对光学图像的特征点提取,提出一种三维点云靶标设计,并对三维点云中的特征点提取算法作了探讨。提出利用改进的GPBM算法在三维点云中进行特征提取。通过本文的研究,解决了移动测量系统中多传感器交互标定的关键技术,使其整体流程得以顺利实现。
【作者】李迪龙；
【导师】王程；
【作者基本信息】厦门大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】数字摄影测量；移动测量系统；相机标定；特征提取；

【参考文献】
[1]刘小龙.超临界W型火焰锅炉水冷壁的热应力分析[D].华中科技大学,动力工程,2013,硕士.
[2]张鹏.钢管自动组对机控制算法研究及系统设计[D].哈尔滨工程大学,机械电子工程,2012,硕士.
[3]张慧琴.网络领域中政府与公民关系研究[D].西北大学,行政管理,2013,硕士.
[4]朱鹏州.论代理授权行为的无因性[D].中国政法大学,比较法学,2014,硕士.
[5]王力立,吴晓蓓.传感器网络中陷阱空洞的分布式检测及修复[J].控制与决策,2012,12:1810-1815.
[6]吴群丹.FW-04-806对HER2阳性乳腺癌细胞的抗肿瘤作用及其联合Lapatinib协同作用的机制研究[D].福建医科大学,肿瘤药理,2014,硕士.
[7]张之武.大气压低温等离子体疗法在小鼠伤口愈合过程中的实验研究[D].中国科学技术大学,机械电子工程,2014,硕士.
[8]尚书林,杜清秀,卢汉清,唐小军.视频转码技术研究现状与最新进展[J].自动化学报,2007,12:1233-1241.
[9]邢保英.自冲铆连接机理及力学性能研究[D].昆明理工大学,机械设计及理论,2014,博士.
[10]徐徐,戴稳胜,谢邦昌.金融与财务领域的数据挖掘[J].中国统计,2005,03:48-49.
[11]罗美俊子.地肤子的有效成分对HaCaT细胞周期的影响[D].湖南中医药大学,中医外科学,2014,硕士.
[12]杨纪华,刘媚,李艳秋.双时滞Rossler系统的分支分析与混沌控制[J].河南师范大学学报(自然科学版),2015,02:34-39.
[13]韩卫银.我国连片特困地区中心城市成长机理及其培育路径[D].湖南师范大学,人文地理学,2014,硕士.
[14]刘富强.基于PLC的地铁列车外部清洗机研究[D].长安大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[15]刘慧超.中国传统庭院空间形态在现代居住区景观设计中的应用[D].大连工业大学,设计艺术学,2011,硕士.
[16]何田华,葛颂.植物种群交配系统、亲本分析以及基因流动研究[J].植物生态学报,2001,02:144-154.
[17]么雪娟.体育信息新媒体传播研究[D].河北师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[18]黄奕.监控视频分析及其系统集成[D].华侨大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[19]杨铭,祁巍,闫相斌,李一军.在线商品评论的效用分析研究[J].管理科学学报,2012,05:65-75.
[20]孙艳霞.我国乡镇政府在农村最低生活保障制度运行中的职能作用研究[D].云南师范大学,行政管理,2013,硕士.
[21]刘萍.葡聚糖—聚（乳酸—羟基乙酸）嫁接物的合成及其紫杉醇胶束的抗肿瘤活性研究[D].浙江大学,2013.
[22]梁艳.基于案例推理的职位推荐[D].河北师范大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[23]赵后斌.披针叶八角植物生殖生物学及扦插繁育技术的研究[D].苏州大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[24]周诚.中式快餐企业的发展途径研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[25]王海红,赵伟.无缝钢管水淬设备控制系统的设计与实现[J].一重技术.2007(06)
[26]朱宏杰.市场导向决定因子、产出因子及共变量的研究：中国市场的证据[D].复旦大学,2005.
[27]阳丽云.右美托咪定对MCF-7乳腺癌细胞增殖、迁移和凋亡的影响[D].广西医科大学,麻醉学,2013,硕士.
[28]张若星.论中国电视魔术节目的现状与发展[D].西北大学,新闻学,2014,硕士.
[29]谭政,张燕,袁红波,关迎春,毛琦,陈念群,周星,田卉群.大学生与中国电影——第八届北京大学生电影节调查分析报告[J].当代电影,2001,04:89-100.
[30]王延光,匡斌.起伏地表叠前逆时深度偏移与并行实现[J].石油地球物理勘探,2012,02:266-271+183.
[31]潘媛媛.松嫩平原盐碱地中可培养耐（嗜）盐菌的多样性分析及两株中度嗜盐菌的多相分类鉴定[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[32]彭双和.信息系统认证体系结构及相关技术研究[D].北京交通大学,2006.
[33]杜明达.装载机外协件的工时核算及应用[D].山东大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]蔡朝阳.基于数据融合的轧机液压压下系统故障诊断[D].燕山大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[35]魏后凯.我国地区工业技术创新力评价[J].中国工业经济,2004,05:15-22.
[36]杨菊.当代中国电影文化格局的形态特征及其发展趋势[D].上海师范大学,文艺学,2003,硕士.
[37]康小燕.基于计算机视觉的生菜氮素营养检测的研究[D].南京农业大学,作物,2013,硕士.
[38]高薇.我国民办外语培训学校课程的研究[D].沈阳师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[39]孙丽萍.维吾尔族英语专业大学生心理语言距离和英语学习动机的相关性研究[D].浙江大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[40]吴燕燕.IFN-γ和TGF-β_1在高氧肺损伤中的机制和干预研究[D].重庆医科大学,儿科学,2004,硕士.
[41]何畅.锥形束CT去噪及重建加速技术的研究[D].吉林大学,生物医学工程,2013,硕士.
[42]堵亚光,赵大力,王友龙.铅淬火温度自适应控制[J].冶金自动化,1989,02:39-41.
[43]李舒.部分多值逻辑中极大封闭集之最小覆盖的判定[D].湘潭大学,计算机软件与理论,2003,硕士.
[44]张永康.基于利益相关者的医药企业社会责任评价指标体系研究[D].北京中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[45]李青.A股上市公司主动退市效应的实证研究[D].内蒙古大学,会计,2014,硕士.
[46]李志英.小麦白粉菌无毒基因遗传分析及其遗传图谱的初步构建[D].中国农业大学,植物病理学,2004,硕士.
[47]刘雄.黄庭坚七律研究三题[D].西南师范大学,中国古代文学,2004,硕士.
[48]杨庆华,夏航,王志恒,鲍官军.颤振冷挤压振动台设计与振动特性研究[J].浙江工业大学学报,2015,01:24-29.
[49]林炊利.核心利益相关者参与公办高校内部决策的研究[D].华东师范大学,2013.
[50]李更来,钟甲学.火筒式热管加热炉[J].石油规划设计.1993(02)