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文檔簡介
非合作目標(biāo)視覺測量方法研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、選題背景在工業(yè)制造、物流、安防等領(lǐng)域中,目標(biāo)的精確定位和測量是非常關(guān)鍵的技術(shù)問題。在很多應(yīng)用場景中,目標(biāo)是無法協(xié)作的,也就是說,目標(biāo)無法直接配合儀器或系統(tǒng)進(jìn)行測量。這種情況下,就需要采用非合作目標(biāo)視覺測量方法。非合作目標(biāo)視覺測量方法就是利用相機(jī)或其他光學(xué)傳感器等設(shè)備,通過觀察目標(biāo)外部的特征信息(如邊緣、輪廓等),來推測出目標(biāo)的三維位置、姿態(tài)等信息。通過這種方式進(jìn)行測量的好處是不需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行處理或植入傳感器,不會(huì)對(duì)目標(biāo)本身造成破壞。因此,這種方法被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量、機(jī)器人視覺、航空航天等領(lǐng)域。但是,非合作目標(biāo)視覺測量方法面臨很多技術(shù)問題,大大限制了其應(yīng)用范圍。二、研究內(nèi)容本課題旨在研究非合作目標(biāo)視覺測量方法,并實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的測量系統(tǒng)。具體的研究內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面:###1.目標(biāo)檢測與跟蹤首先需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測和跟蹤,以便在后續(xù)的測量中獲取目標(biāo)的位置信息。在這個(gè)過程中,需要考慮目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、外觀特征等因素。通常采用的方法有基于特征的方法、基于深度學(xué)習(xí)的方法等。###2.外部標(biāo)定為了獲得目標(biāo)的三維位置信息,需要進(jìn)行外部標(biāo)定。外部標(biāo)定是指確定相機(jī)與場景之間的幾何關(guān)系,即相機(jī)的內(nèi)參和外參。外部標(biāo)定的精度越高,測量結(jié)果也越準(zhǔn)確。###3.姿態(tài)估計(jì)與重建一旦獲得了目標(biāo)的位置信息,就需要進(jìn)一步對(duì)其姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)和重建。姿態(tài)估計(jì)就是推測目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)、平移等姿態(tài)參數(shù)。而姿態(tài)重建則是根據(jù)姿態(tài)參數(shù),將目標(biāo)的三維形狀重建出來。###4.點(diǎn)云配準(zhǔn)在實(shí)際測量中,往往需要將多個(gè)目標(biāo)的測量結(jié)果進(jìn)行配準(zhǔn)。點(diǎn)云配準(zhǔn)是指將多個(gè)點(diǎn)云(即目標(biāo)的三維坐標(biāo)集合)進(jìn)行配準(zhǔn),以便得到整個(gè)場景的三維結(jié)構(gòu)。###5.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最后,需要將以上的研究成果進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的非合作目標(biāo)視覺測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該具備高精度、高魯棒性、高效率等特點(diǎn),可以在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證。三、研究意義本課題的研究成果將具有以下幾個(gè)方面的意義:(1)從技術(shù)上推動(dòng)非合作目標(biāo)視覺測量方法的發(fā)展和應(yīng)用。(2)提高目標(biāo)在無人化、自動(dòng)化工業(yè)制造中的精度和效率。(3)為自動(dòng)駕駛、機(jī)器人等領(lǐng)域提供技術(shù)支撐。(4)增加國內(nèi)視覺測量技術(shù)的研究和發(fā)展力度,為國家產(chǎn)業(yè)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支持。四、研究計(jì)劃本課題的研究計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段:階段一:調(diào)研與文獻(xiàn)收集(2個(gè)月)階段二:目標(biāo)檢測與跟蹤(4個(gè)月)階段三:外部標(biāo)定及姿態(tài)估計(jì)與重建(4個(gè)月)階段四:點(diǎn)云配準(zhǔn)(3個(gè)月)階段五:系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(5個(gè)月)階段六:論文撰寫及答辯(2個(gè)月)五、預(yù)期成果預(yù)期實(shí)現(xiàn)一個(gè)高精度、高魯棒性、高效
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