计算机视觉在火电厂盘煤中的应用研究

随着计算机技术的不断发展,计算机视觉领域越来越被人所关注。立体视觉主要研究利用二维投影图像恢复三维景物世界的问题,是计算机视觉技术的主要任务之一。计算机三维重构理论及其技术在工业,科研等领域有着重要的应用。 根据火电厂对盘煤的具体需求,本文对立体视觉技术中的图像预处理、图像特征提取、基于图像特征及图像分割的匹配、三维重构等问题进行了理论及实现技术的研究。 图像的基本特征获取是计算机三维重构的基础。通过对图像特征的分析,本文提出了一种将点,线和区域特征相结合的特征提取算法。该算法在对边缘以及相应的点线特征提取后,对所提取的特征进行关联性的分析,并采用极线等方法增加特征点、线的数量,为之后的匹配提供更多的准确的特征。该方法既利用了特征的关联性,又利用了极线等数学方法,因此所增加的特征具有较高的可靠性。 对于分割的引入是在图像匹配之前将图像划分为较为平滑的区域和亮度变化较为剧烈的区域。再对已经分割的区域将阈值缩小进行重复的计算,以得到理想的分割区域。在进行分割的同时也考虑到提取的边缘等线特征对分割的影响进行区域划分。 图像匹配是三维重构问题的核心。本文提出了一种基于图像特征及图像分割的融合双目视觉和单目视觉的匹配。该算法在图像特征获取及相应的区域匹配时不仅考虑相应的特征点、线特征,而且也考虑到区域的特征。在匹配时根据得到的点、线以及分割的小区域,综合三者的特征进行有效地匹配,提高匹配的成功率和准确率。 在三维深度恢复方面,根据已有的特征匹配计算出的双目视觉的深度值,再结合单目视觉根据图像的局部特征和整体特征估算的深度信息,进行深度融合的计算,以期得到更准确深度值进行三维重构。