基于双目立体视觉的行李规格检测研究
Baggage Specification Detection Based on the Binocular Vision
为全面落实国际航协提出的"简化商务"的核心计划,缩短乘客登机时间以及方便乘客办理行李托运业务等,研发自助行李托运系统已经成为重要的解决方案.乘客可以使用该系统进行身份确认、登机牌和行李标签的打印,系统会自动进行行李信息的检测,最后完成行李的托运.其中,行李信息的检测包括行李重量的采集、规格的检测以及行李标签的扫描.针对行李规格的自动检测问题,研究了基于双目立体视觉的检测算法,以实现自助行李托运系统中对行李的非接触检测.首先,基于自助行李托运系统特殊的硬件环境,设计了平行双目结构的行李图像采集系统,使系统能够在有限的空间内采集行李的立体图像对.分析研究了系统的结构、组成以及立体视觉测量原理.同时,对摄像机成像模型和标定方法进行了研究,设计了一种基于棋盘平面的系统标定法,获取摄像机的内外参数.其次,采用自适应最优阈值法对行李图像进行预处理,提取行李目标.在特征提取方面,设计了一种能够描述行李几何形状和轮廓的二维canny边缘检测算法.之后,在外极线、唯一性、灰度相容性等基本约束和视差梯度附加约束条件下,设计了基于特征的区域灰度匹配方法,采用双向匹配策略,减少误匹配,提高了匹配的可靠性和稳定性.再次,对双目视觉系统中空间点三维信息恢复的方法进行研究,包括最小二乘法、中点法以及三角法.基于本文平行双目结构的特点,采用三角法并结合摄像机标定的参数计算行李轮廓的三维信息.基于上述关键技术和方法,对形状大小不同的行李进行检测实验,结果表明能够实现对行李规格的非接触检测,验证了本文算法的可行性和有效性,具有一定的应用价值.
- 作者：
- 杨璐
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 模式识别与智能系统
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 高庆吉
- 中图分类号：
- TP391.41
- 关键词：
- 行李规格检测；立体视觉；特征提取；立体匹配；三维信息恢复
- Luggage Specifications Detection; Stereo Vision; Edge Feature; Stereo Matching;