大范围运动物体三维测量系统

摘要

运动物体三维测量技术是计算机视觉的另一个重要内容，其实质是通过对摄像机拍摄的序列图像进行分析，检测场景中的运动目标并进行特征提取与跟踪，进一步对目标的运动参数进行估计。
　　 本论文在完成一套动态测量系统的基础上，研究了对运动物体三维测量的各个关键技术。采用高速双目相机同步采集运动物体图像，然后对图像进行检测，从图像的二维信息获得物体的三维特征点信息，然后根据这些三维特征点计算物体的运动参数。并且根据获得的运动参数能实现物体三维运动的真实反演。
　　 对运动物体的三维测量是基于对运动物体特征点的三维测量，采用编码标记点作为特征点，并研究和改进了其在远距离的检测方法，实现了对特征点快速准确的定位。采用一种基于坐标系转换的方法来计算物体运动的各个角度，通过定义物体本身坐标系来关联双目测量系统的世界坐标系，采用计算两个坐标系的轴线法向量夹角的方法来计算物体在各个坐标轴上旋转的角度。开发的动态测量系统在中国空气动力研究与发展中心的风洞实验中得到了很好的应用。