圖像目標(biāo)檢測(cè)與三維位姿解算研究.pdf

1、作為空戰(zhàn)力量的倍增器，空中加油技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，是世界各國競(jìng)相開展研究的熱點(diǎn)之一。在復(fù)雜的大氣環(huán)境下，受油探頭和錐套對(duì)接難度大，風(fēng)險(xiǎn)極高，因此，設(shè)計(jì)開發(fā)一套空中加油指引系統(tǒng)具有極其重要的意義。本文基于實(shí)時(shí)采集的圖像序列，圍繞目標(biāo)錐套的輪廓提取檢測(cè)與三維位姿解算兩個(gè)問題展開研究。
　　本文首先對(duì)圖像預(yù)處理技術(shù)開展研究。通過對(duì)RGB和HSV的介紹，給出了兩種色彩模式轉(zhuǎn)換關(guān)系；基于中心環(huán)繞和基于全局的Retinex算法，對(duì)圖

2、像增強(qiáng)算法開展研究，針對(duì)像素點(diǎn)灰度值校正和拉伸變換存在的問題，提出了一種改進(jìn)的全局泰勒 Retinex圖像增強(qiáng)算法；采用圖像分段預(yù)處理方法，對(duì)目標(biāo)錐套進(jìn)行了Retinex圖像增強(qiáng)、Otsu閾值分割、形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算場(chǎng)景濾波處理，取得了較好效果。隨后，研究了圖像輪廓檢測(cè)技術(shù)。通過對(duì)霍夫變換原理及各種方法的分析，針對(duì)計(jì)算量大和無法準(zhǔn)確檢測(cè)到全部橢圓的問題，提出了一種改進(jìn)的特征邊緣點(diǎn)橢圓輪廓檢測(cè)算法，并進(jìn)行了仿真研究；針對(duì)目標(biāo)錐套圖像，開展了邊緣

3、提取、長直線邊緣去除、輪廓邊緣點(diǎn)連接、邊緣輪廓直線段擬合、橢圓輪廓檢測(cè)等處理，證明了該算法的有效性以及實(shí)時(shí)性。接著，開展了單目視覺的目標(biāo)三維位姿解算技術(shù)研究。通過對(duì)單目視覺位姿測(cè)量技術(shù)的分析，詳細(xì)介紹了基于單個(gè)圓形特征和共面同心圓形特征解算目標(biāo)三維位姿的算法，根據(jù)錐套模型的特點(diǎn)，進(jìn)一步提出了一種基于特征直徑思想的圓臺(tái)特征三維位姿解算算法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。最后，搭建了一套基于圖像序列的實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)，在多變的外界環(huán)境、光線條