基于雙目立體視覺的表觀缺陷三維重建檢測評定方法.pdf

1、針對土木工程領域結構表觀缺陷檢測評定的需求,在對雙目立體視覺模型、攝像機標定及三維重建方法研究的基礎上,集成了結構表觀缺陷三維重建檢測評定系統(tǒng),并完成了檢測試驗。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　第一,研究雙目立體視覺的數(shù)學模型,通過DLT標定法、Tsai兩步法及張正友標定法的對比試驗研究,表明張正友標定法精度最高,確定了張正友基于2D平面靶標的攝像機標定方法,并完成鏡頭畸變校正;采用極線校準獲得平行雙目立體視覺模型下的圖

2、像對,并通過圖像預處理對校正后的圖像對進行去噪與亮度平衡;選擇區(qū)域匹配算法中的去均值歸一化灰度互相關系數(shù)算法完成圖像對初匹配,得到初始視差圖,提出了基于概率分布直方圖的最大最小視差分析方法優(yōu)化得到最終視差圖;根據(jù)平行雙目立體視覺模型計算三維點云,采用Delaunay三角剖分法生成自由曲面;同時,對得到的三維點云作進一步的數(shù)據(jù)挖掘,得出剖面曲線。
　　第二,針對特征點檢測無法滿足表觀缺陷任意點檢測的缺點,提出了一種半自動選點表觀缺陷

3、檢測評定算法,包括長度和寬度、深度以及面積的計算。在此基礎上通過MATLAB平臺集成了表觀缺陷三維重建檢測評定系統(tǒng),進行了半自動選點方法精度試驗研究,并與全手動選點測量方法進行對比分析,表明該半自動選點方法具有操作簡單且精度高的特點。
　　第三,使用本文集成的表觀缺陷三維重建檢測評定系統(tǒng)進行了混凝土圓柱、凹坑、凸起試件及泡沫鋁板變形檢測重建試驗。試驗結果表明,該系統(tǒng)檢測長寬及面積的精度要高于深度精度,重建出的缺陷表面能夠正確反映缺