基于数据拼接的大尺寸形体三维测量的研究

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1、107011008420027代号学号TP391公开分类号密级题（中、英文）目基于数据拼接的大尺寸形体三维测量的研究ResearchoftheLarge-sizeBody’sThree-dimensionalMeasurementBasedonDataStitching作者姓名冯琮指导教师姓名、职称陈梅副教授工学通信与信息系统学科门类学科、专业提交论文日期二〇一三年三月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内

2、容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时

3、本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期摘要本文的主要研究目的是利用双目立体视觉以及拼接测量的知识获取大型可展开天线关键点的三维坐标。该天线采用轻质柔性材料制作，因此在实际测量中，当外部环境变化时该天线容易发生形变，直接导致天线结构精度降低，需要对其结构进行测量。首先，通过分析双目立体视觉以及拼接测量的基础知识，提出了适合本文的三维拼接测量方案。然后对本文用到的关键技术进行分析，包括图像处理，外参计算，以及刚体变换。图像处理包

4、括预处理，特征识别和解码三部分,本文运用了ostu法迭代法进行二值化；通过计算基础矩阵和本质矩阵得到外参，其中基础矩阵考虑了改进8点法和lmed算法，最终选择改进8点法计算得到基础矩阵；拼接测量分析了罗德里格法和四元数法，最终应用四元数法完成拼接。具体的拼接方案为：把整体天线分为4块，每一块均包含中心圆附近的编码点，计算每一块天线的关键点的三维坐标，最后利用中心共同编码点完成拼接。本文研究了一种基于双目立体视觉的可展开天线的三维测量方法，并且对天线结构进行了测量，对天线结构的分析有一定的参考价值。关键词：双目立体视觉图像处理外参计算四元数算法拼接方案AbstractT

5、hemainpurposeofthispaperisthatusingBinocularstereovisionandsplicingmeasurementknowledgetoobtainthree-dimensionalcoordinatesofthelargedeployableantennakeypoint.Thestructureoftheantennapronetodeformationwhentheexternalenvironmentchanges,sincethematerialoftheantennaislightweightflexible.Th

6、edeformationleddirectlytothereductionoftheaccuracyoftheantenna,therefore,themeasurementofitsstructureisneeded.First,Iproposea3Dsplicingmeasurementprogramforthisarticlebyanalyzingthebasicknowledgeofbinocularstereovisionandsplicingmeasurement.Then,Ianalyzethekeytechnologieswhichincludeima

7、geprocessing,externalreference,andrigidbodytransformationusedinthisarticle.Imageprocessingconsistsofpreprocessing,featurerecognitionanddecoding,andOstumethodanditerativemethodhavebeenusedtofinishbinarization;externalparametersobtainedbycalculatingthefundamentalmatrixandtheessen