基本信息
- 项目名称：
- 基于数码相机的三维信息测量仪设计的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 利用同一相机对所测两点所在的空间，进行两个不同角度的拍照，通过三维重构，编写MATLAB程序，可以得到待测两点之间的实际空间距离。
- 详细介绍：
- 利用单相机实现三维坐标架方式的靶标下、两视点摄像机系统的标定方法，实现了摄像机矩阵的标定，两视点系统基本矩阵的估计，由此实现单相机、两视点三维重构，实现通过两视点做到三维距离测量，通过样本点的后验，精度比较高，编制了图形用户界面实现三维测量。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 水产领域科研生产管理涉及许多三维信息测量，如水生物形态数据，目前基本用手工办法，获取效率低质量差。三维几何信息可以通过计算机视觉方法基于数码相机获取，市场已有相应产品，但多是高精度领域使用，对测量环境要求较高，价格昂贵，如何实现允许精度的三维信息获取，降低测量成本的研究与探索很有意义。本文探索的问题来自于大连海洋大学生命技术学院，水产养殖生产管理科研，探讨简易的基于数码相机的三维信息测量问题。
科学性、先进性及独特之处
- 本文探讨利用单相机实现三维坐标架方式的靶标下、两视点摄像机系统的标定方法，实现了摄像机矩阵的标定，两视点系统基本矩阵的估计，由此实现单相机、两视点三维重构，实现通过两视点做到三维距离测量，通过样本点的后验，精度比较高，编制了图形用户界面实现三维测量。非常方便于海洋水产领域科研、生产过程中的许多测量问题。
应用价值和现实意义
- 海洋水产领域生产、研究，尤其是近海海珍品养殖生产与研究，需要很多信息测量，如海参体长，刺的数量、刺的长度，扇贝、鲍鱼个体特征尺寸跟踪测量，根据测量结果进行分析等。这些测量多数是在实地进行，由于水产品养殖环境条件约束，测量很不方便，造成测量数据误差较大，成本较高，同时，由于测量需适时，测量对象也可能是动态的，都给测量增加了难度。本文给出的测量方式以及用户图形界面可以解决诸多实际问题。
学术论文摘要
- 海洋水产领域生产、研究，尤其是近海海珍品养殖生产与研究，需要很多信息测量，如海参体长，刺的数量、刺的长度，扇贝、鲍鱼个体特征尺寸跟踪测量，根据测量结果进行分析等。这些测量多数是在实地进行，由于水产品养殖环境条件约束，测量很不方便，造成测量数据误差较大，成本较高，同时，由于测量需适时，测量对象也可能是动态的，都给测量增加了难度。本文给出的测量方式以及用户图形界面可以解决诸多实际问题。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.吴福朝编著.《计算机视觉中的数学方法》.科学教育出版社2008. 2.薛定宇，陈阳泉编著.《高等应用数学问题的MATLAB求解》.清华大学出版社. 3.Jiebo Luo ,Xiaoou Tang ,Dong Xu Computer Vision .University of Science and Technology of China Press.
同类课题研究水平概述
- 大连海洋大学水产养殖学科是辽宁省重点学科，在教育、科研过程中需要进行许多实地测量以获取信息，为了解决这方面的问题，学科教师多方努力、多方联系，测量方法一直不太满意，联系了一些厂家提供的三维数据扫描设备，但是设备对环境要求太高，或者不适用，同时又太昂贵。 随着辽宁沿海经济带建设的深入，近海海珍品养殖业发展很快，一线生产与科研面临诸多特征数据的测量，如海珍品生长状况检测、海珍品分类管理等，而目前无论是生产过程还是管理过程技术相对初级，将基于计算机视觉的三维信息测量技术应用到海珍品生产、科研、管理很有意义与价值。大连獐子岛集团公司许多生产技术需要提升，这也是目前水产品生产、科研、管理的现状。 通过查阅、咨询、了解，可以发现目前三维信息获取的途径与设备有，但相对集中在高精度测量领域，三维扫描设备，主要用在高精领域的精确测量，对环境要求较高，能够适用于海洋水产领域的一线生产科研的测量技术基本是匮乏的，更谈不上有效的设备。 海洋水产领域的一线生产、科研的技术手段本身就相对落后，这种研究很有意义，受到欢迎。
