基于室内大空间消防系统的三目定位法的研究

基于室内大空间消防系统的三目定位法的研究

基于室内大空间消防系统的三目定位法的研究

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于室内大空间消防系统的三目定位法的研究

基于室内大空间消防系统的三目定位法的研究 

摘要:受国内经济飞速发展及中国制造2025战略需要,室内大空间消防设备备受各行各业青睐。但长期以来,海内外学者将研究方向侧重于双目定位系统,无法有效响应较大室内空间的应用需求,为有效解决室内大空间消防地位的问题,对三目立体定位的室内大空间标定与优化方法进行了相关的研究。 关键词:室内大空间 消防 三目定位 Abstract: By the rapid development of the domestic economy and The strategic needs of China Manufacturing 2025, indoor large space fire fighting equipment is favored by all walks of life. However, for a long time, domestic and foreign scholars have focused on the research of binocular positioning system, which can not effectively respond to the application needs of large indoor space. Aiming at the status of indoor large space fire protection, this paper studies the calibration and optimization methods of indoor large space for three-dimensional positioning. Key words: Large indoor space, Fire control,Three eye location 1. 研究现状 1.1测量方法及目前海内外研究现状 利用双摄像机模拟生物视觉的系统称之为双目视觉测量系统,此系统更适合测量大尺寸目标物的轮廓[1,2],该理论由美国麻省理工学院的 Marr 教授首次提出。 1.2系统定位方法以及海内外研究现状 摄像机组成数大于或等于三台的系统称之为多目立体视觉系统,多目立体视觉系统拥有较多优点,如涵盖面广、响应时间极短、信息量丰富、高度自动化等,多用于大空间检测、医疗医学、军事侦察、VR等领域。 三目立体定位模型由Yachda提出并在技术应用层面实现理论落地,借助三组摄像机来增加多层次的空间边界约束,有效降低双目视觉模型、单目视觉模型存在的定位匹配差异缺陷[3]。 北京理工大学张柳新提出一种基于分组的多摄像机标定方法[4],利用摄像机相邻位置关系对摄像机进行随机分组,对各组摄像机进行标定来生成初始参数,随后通过全部摄像机对公共可视平面的综合校正,将各组摄像头定位至绝对坐标体系中,实现摄像机组外部参数的统一化。 1.3本论文主要研究内容 1.以三目定位系统为基础的室内大空间定位方法探究 基于大空间分离式标定应用原理,构建在大空间应用场景中的标定数学运算模型,采用罗德里格矩阵实现分离式标定的矩阵转变,依托空间测量原理实现摄像机在三目定位体系中的区域定位。最后编制大空间分离式标定的操作步骤,构建验证模型,并对测试数据进行验证和分析确认。 2.以三目定位系统为总体的全局参数优化分析 基于三目定位系统中各组成部件的运行参数,搭建三目立体定位系统结构参数的数学模型,将数学问题现从实际问题中提取出来。将系统误差分析理论同实际问题相结合,得出二者之间的关系,而关系图则以误差传递系数最小化准则为基础求得,且本系统的结构参数、镜头参数等对系统精度的影响依旧以分布关系图为基础进行分析,确定本系统的最优结构参数取值范围。 结 论 本文从实际出发,提出基于本系统的大视场标定方法,在此方法的基础上给出优化方法。该优化方法提出了最佳结构参数模型同时对定位偏差进行分析,讨论了摄像机成像定位过程中偏差检测原理,给出结构参数最优取值范围。 综上所述,为解决实际问题,首先提出定位方法,再将此方法优化。给出最优结构参数和取值范围的同时亦给出结构参数的最佳取值范围且分析了定位偏差,并成功应用到室内大空间定位的消防系统之中。 参考文献 [1]胡汉平. 双目立体测距关键技术研究[D].长春:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2014. [2]胡汉平. 双目立体测距关键技术研究[D].长春:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2014. [3]李明金. 基于计算机视觉的空间坐标测量系统研制[D]. 桂林:桂林电子科技大学, 2010. [4]陈春. 料堆测量系统三维重建算法研究[D].沈阳:东北大学, 2011. [5]赵昕扬. 用于手术导航的高精度三目视觉定位方法研究[D].南京:南京理工大学,2017.


  • 关键词 室内 空间 消防 三目 定位 研究
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