导管架滑移下水轨迹监测技术研究
进入二十一世纪以来,随着人类对海洋的探索与开发,海洋工程领域越来越被人们所重视,并且推动了海底石油与深海矿藏的勘探和开采得快速发展。同时,在此过程中海洋石油平台等海洋结构物在复杂的海洋环境作用下所受的力学作用及运动情况的预报监测备受海洋工程界的关注。导管架作为海洋开发很重要的一种工具,而且随着向深海的进发,体积也越来越大,所耗费的人力财力也随之增加。所以,导管架能否安全入水直接影响着我国对海洋的开发,那么对导管架滑移下水轨迹监测的研究对我们来说就显得尤为重要。 本文选择用一种基于计算机视觉理论的方法对导管架的运动轨迹进行监测,通过两个摄像机来得到导管架滑移下水运动轨迹的视频信息,进而得到图像序列,再利用立体视觉的基本理论对图像进行处理,使用改进的摄像机自标定技术和Harris算法将图像中的关键点映射到三维空间中,最后得到导管架各个时刻六自由度分量的值及其运动姿态。本文选择汽车模型在实验室中进行实验,将得到的实验结果和理论值进行比较,发现在误差允许的范围内实验结果和理论值相符,证明该方法完全可以用来监测刚体的运动轨迹。本文的主要研究内容包括: 1、介绍计算机视觉的基本理论和基础知识,研究了摄像机的模型、原理及自标定技术,并对图像特征点的提取和匹配技术进行了优化处理。 2、对三维重构技术和六自由度分解方法进行了数学分析及理论推导,并在此基础上提出了多视图几何的研究,为后续工作做充分的准备。 3、利用该方法进行汽车模型的实验,对实验结果进行分析,并和理论值比较,得出该方法完全可以用来监测刚体的运动轨迹。
导管架;滑移下水;计算机视觉;三维重构;轨迹监测
中国海洋大学
硕士
动力工程
陆建辉;李怀亮
2012
中文
TP391.41;TP274
69
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）