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摘要:线阵CCD是一种能够存储通信的结构载体,在实物测量中比较常见。由于实物测量的复杂化发展,以CCD为基础,构建彩色线阵CCD全景图像三维测量技术,用于满足实物测量的需求。彩色线阵CCD全景图像三维测量技术的应用效益非常高,因此,本文以此项三维测量技术为研究对象,分析其在实物测量中的应用。
关键词:彩色线阵CCD;全景图像;三维测量技术
彩色线阵CCD全景图像三维测量技术(以下简称三维测量技术)中,线阵CCD可以进行动态测量,全面获取被测实物的三维景象,而且是以彩色形式存在的,有利于实物测量的精确分类。三维测量技术的优势非常明显,由此其可应用在多项领域的实物测量中,负责多样化的数据测量,同时严谨控制测量图像的精度。
一、彩色线阵CCD全景图像三维测量的系统设计
三维测量的系统设计主要包括两个部分,即:CCD相机和成像平台,对其做如下分析:
1、CCD相机
CCD相机利用线阵CCD实现了图像电荷的移动、存储,根据时间需求驱动电荷量,最终线阵CCD承载的电荷量会达到输出端,完成测量信号的处理[1]。三维测量系统通过CCD相机,完成了全景图像测量的参数设计与硬件规划,分析如:(1)参数设计,CCD相机中包含彩色全景取样所需要的全部参数,保障CCD的基础性能;(2)硬件规划,CCD相机内的硬件构成,用于完成全景图像的同步处理,在时间控制的基础上,保障全景图像的清晰度以及传输效率。
2、旋转成像平台
CCD相机在全景成像的过程中存在误差,导致采集图样失真,所以CCD相机需要一类平台,此类平台能够根据CCD相机采集的速度,自动调节自身旋转的速度,与此同时,CCD相机在完成360°旋转成像时,需要避免连接线缠绕造成的制动,保障全景采集。根据CCD相机的需求,设计出了旋转推扫成像系统,保持CDD相机静止,通过周围的棱镜反馈,协助CCD相机收集360°范围内的图像。
二、彩色线阵CCD全景图像三维测量的关键技术
实物测量对三维测量技术的要求比较高,需要准确的完成彩色线阵CCD全景图像三维测量,达到全景图像测量的标准。着重分析三维测量中的关键技术,如下:
(一)摄像机标定
实物测量中的图像属于一种客观实质的信息,三维测量是获取图像信息的过程,需要摄像机做为采集的设备,反馈客观存在的实物信息。摄像机标定中比较有效的方法是三维标定,充分利用自标定的方式。例如:摄像机在记录图像信息的过程中,会根据实物图像之间存在的联系,自动标定出参照物,能够提供准确的视觉图像。
(二)图像采集
采集实物的图像不能依赖静态的摄像方式,摄像机需要移动拍摄,传统的图像采集需要多个目标图像,集合的方法相对比较复杂,因此提出线阵CCD相机,能够全方位进行扫描,将实物图像输送到实验平台。基于线阵CCD相机的图像采集,一方面能够规避全景图像中的视觉差,另一方面提高实物图像的分辨率,比较适用于实物测量的图像采集。
(三)特征提取
三维测量中的特征提取技术,解决了视差引发的图像问题,其可应用在深度较大的图像信息中。因为实物测量的同一个地点,有可能在视差的作用下,演变出多个图像特征,此时需要利用提取公式的方法,找出关系式对应的图像特征。全景图像在不同场景下,对应了不同的关系式,受到海量特征的影响,三维测量中的提取技术并没有达到完善、成熟的状态,其只能根据图像的适应性,最大程度的提取精确的特征,辅助彩色线阵CCD全景图像三维测量。全景图像提取的特征主要有:线形、面形等,完成了不同场景的特征匹配。
(四)立体合成
立体合成技术的基础是特征提取,三维测量技术根据特征提取的图像关系,合成相关的视差图形[2]。立体合成在三维测量技术中占有很大的影响比重,实物测量的图像信息基本都是以立体形式存在的,立体合成技术能够找准全景三维图像的对应标准,将对应标准做为立体合成的关键,即可找出图像立体点之间的关系。
(五)信息测量
信息测量对立体合成中的像点,进行更深化的像点测量。三维测量通过信息测量技术得出深层像点后,与合成像点匹配能够得出三维的全景图像。信息测量技术在线阵CCD的基础上,实行三角计算,高效率的改进信息测量,由此可以获得3D状态下的图像信息,体现三维全景图像的优势。
三、彩色线阵CCD全景图像三维测量的实验分析
三维测量技术的实验应用具有很高的实践性,通过测量实验可以找出三维测量技术中的不足,有利于三维测量技术的改进发展[3]。以某建筑物为测量对象,分析三维测量的实验,首先采集建筑物的全景图像,全景图像需具备实时拍摄的特性,此过程中受到线阵CCD的干扰,图像出现失真,采取科学的解决方法,保障全景图像的分辨率;然后利用实验计算的方法,完成全景三维图像的深度计算,先进行线阵CCD相机标定,再执行深度计算,确保获取完整的建筑测量图像数据,有助于提高数据分析的效率;最后利用图像查看器,检查全景三维图像,此时三维测量的全景图像精确度非常高,结合立体全景图像与三维坐标系,获得所需要的建筑信息,测量人员比对建筑信息与真实数据,可以发现整个三维测量的实验中是否存在误差,以便监测三维测量技术的准确度,经研究发现,彩色线阵CCD全景图像三维测量下的建筑图像,具有很高的信息价值,体现三维测量的技术优势。
四、结束语
彩色线阵CCD全景图像三维测量技术的核心是线阵CCD,为三维测量技术提供了图像支持。线阵CCD本身属于一项程序元件,其在开发上具有明显的优势,能够根据三维测量技术的需求,实现实物的多方向测量,推进了全景图像三维测量的发展,便于获取更准确、更真实的实物信息,达到实物测量的基本目的,进而完善测量行业的发展。
参考文献:
[1]张鹏.彩色线阵CCD颜色几何失真及校正方法[J].现代电子技术,2011,(24):25-27
[2]王鹏.彩色线阵CCD全景图像三维测量技术研究[D].南京理工大学,2014,(12):22-24
[3]尹楠.基于区域特征的线阵CCD成像校正方法的研究[D].苏州大学,2013,(05):19-21
关键词:彩色线阵CCD;全景图像;三维测量技术
彩色线阵CCD全景图像三维测量技术(以下简称三维测量技术)中,线阵CCD可以进行动态测量,全面获取被测实物的三维景象,而且是以彩色形式存在的,有利于实物测量的精确分类。三维测量技术的优势非常明显,由此其可应用在多项领域的实物测量中,负责多样化的数据测量,同时严谨控制测量图像的精度。
一、彩色线阵CCD全景图像三维测量的系统设计
三维测量的系统设计主要包括两个部分,即:CCD相机和成像平台,对其做如下分析:
1、CCD相机
CCD相机利用线阵CCD实现了图像电荷的移动、存储,根据时间需求驱动电荷量,最终线阵CCD承载的电荷量会达到输出端,完成测量信号的处理[1]。三维测量系统通过CCD相机,完成了全景图像测量的参数设计与硬件规划,分析如:(1)参数设计,CCD相机中包含彩色全景取样所需要的全部参数,保障CCD的基础性能;(2)硬件规划,CCD相机内的硬件构成,用于完成全景图像的同步处理,在时间控制的基础上,保障全景图像的清晰度以及传输效率。
2、旋转成像平台
CCD相机在全景成像的过程中存在误差,导致采集图样失真,所以CCD相机需要一类平台,此类平台能够根据CCD相机采集的速度,自动调节自身旋转的速度,与此同时,CCD相机在完成360°旋转成像时,需要避免连接线缠绕造成的制动,保障全景采集。根据CCD相机的需求,设计出了旋转推扫成像系统,保持CDD相机静止,通过周围的棱镜反馈,协助CCD相机收集360°范围内的图像。
二、彩色线阵CCD全景图像三维测量的关键技术
实物测量对三维测量技术的要求比较高,需要准确的完成彩色线阵CCD全景图像三维测量,达到全景图像测量的标准。着重分析三维测量中的关键技术,如下:
(一)摄像机标定
实物测量中的图像属于一种客观实质的信息,三维测量是获取图像信息的过程,需要摄像机做为采集的设备,反馈客观存在的实物信息。摄像机标定中比较有效的方法是三维标定,充分利用自标定的方式。例如:摄像机在记录图像信息的过程中,会根据实物图像之间存在的联系,自动标定出参照物,能够提供准确的视觉图像。
(二)图像采集
采集实物的图像不能依赖静态的摄像方式,摄像机需要移动拍摄,传统的图像采集需要多个目标图像,集合的方法相对比较复杂,因此提出线阵CCD相机,能够全方位进行扫描,将实物图像输送到实验平台。基于线阵CCD相机的图像采集,一方面能够规避全景图像中的视觉差,另一方面提高实物图像的分辨率,比较适用于实物测量的图像采集。
(三)特征提取
三维测量中的特征提取技术,解决了视差引发的图像问题,其可应用在深度较大的图像信息中。因为实物测量的同一个地点,有可能在视差的作用下,演变出多个图像特征,此时需要利用提取公式的方法,找出关系式对应的图像特征。全景图像在不同场景下,对应了不同的关系式,受到海量特征的影响,三维测量中的提取技术并没有达到完善、成熟的状态,其只能根据图像的适应性,最大程度的提取精确的特征,辅助彩色线阵CCD全景图像三维测量。全景图像提取的特征主要有:线形、面形等,完成了不同场景的特征匹配。
(四)立体合成
立体合成技术的基础是特征提取,三维测量技术根据特征提取的图像关系,合成相关的视差图形[2]。立体合成在三维测量技术中占有很大的影响比重,实物测量的图像信息基本都是以立体形式存在的,立体合成技术能够找准全景三维图像的对应标准,将对应标准做为立体合成的关键,即可找出图像立体点之间的关系。
(五)信息测量
信息测量对立体合成中的像点,进行更深化的像点测量。三维测量通过信息测量技术得出深层像点后,与合成像点匹配能够得出三维的全景图像。信息测量技术在线阵CCD的基础上,实行三角计算,高效率的改进信息测量,由此可以获得3D状态下的图像信息,体现三维全景图像的优势。
三、彩色线阵CCD全景图像三维测量的实验分析
三维测量技术的实验应用具有很高的实践性,通过测量实验可以找出三维测量技术中的不足,有利于三维测量技术的改进发展[3]。以某建筑物为测量对象,分析三维测量的实验,首先采集建筑物的全景图像,全景图像需具备实时拍摄的特性,此过程中受到线阵CCD的干扰,图像出现失真,采取科学的解决方法,保障全景图像的分辨率;然后利用实验计算的方法,完成全景三维图像的深度计算,先进行线阵CCD相机标定,再执行深度计算,确保获取完整的建筑测量图像数据,有助于提高数据分析的效率;最后利用图像查看器,检查全景三维图像,此时三维测量的全景图像精确度非常高,结合立体全景图像与三维坐标系,获得所需要的建筑信息,测量人员比对建筑信息与真实数据,可以发现整个三维测量的实验中是否存在误差,以便监测三维测量技术的准确度,经研究发现,彩色线阵CCD全景图像三维测量下的建筑图像,具有很高的信息价值,体现三维测量的技术优势。
四、结束语
彩色线阵CCD全景图像三维测量技术的核心是线阵CCD,为三维测量技术提供了图像支持。线阵CCD本身属于一项程序元件,其在开发上具有明显的优势,能够根据三维测量技术的需求,实现实物的多方向测量,推进了全景图像三维测量的发展,便于获取更准确、更真实的实物信息,达到实物测量的基本目的,进而完善测量行业的发展。
参考文献:
[1]张鹏.彩色线阵CCD颜色几何失真及校正方法[J].现代电子技术,2011,(24):25-27
[2]王鹏.彩色线阵CCD全景图像三维测量技术研究[D].南京理工大学,2014,(12):22-24
[3]尹楠.基于区域特征的线阵CCD成像校正方法的研究[D].苏州大学,2013,(05):19-21