数码相机图像标定方法的研究及实现任务书Word格式文档下载.docx

数码相机图像标定方法的研究及实现任务书Word格式文档下载.docx

《数码相机图像标定方法的研究及实现任务书Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数码相机图像标定方法的研究及实现任务书Word格式文档下载.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

李方洲

职称

副教授

温州大学瓯江学院教务部制

温州大学瓯江学院本科毕业设计（论文）任务书

一、主要任务与目标：

熟练掌握相机标定的方法，熟练掌握MATLAB图像处理的程序设计方法。

学习MATLAB中相关数字图像处理相关知识，通过数码相机对标靶的图像拍摄，利用Tsia两步法，计算和测量数码相机的内部参数和外部参数，从而完成计算机视觉中图像测量的基础工作，为后续精确测量打下坚实的基础。

二、主要内容与基本要求：

1、分析相机成像模型，总结相机拍摄中相关坐标转换关系；

2、建立标靶拍摄硬件环境，拍摄相关图像，并对图像进行相关处理，设计基于MATLAB的处理算法和程序；

3、依据Tsia两步法,研究图像相机标定的算法，通过MATLAB实现相机参数的计算，完成相机标定任务；

4、对标定结果进行分析、验证，并进行简单的图像测量应用。

三、计划进度：

2011.09.1～2011.10.07了解课题背景，查阅文献资料，学习相关知识和技术，整理和分析方案。

2011.10.08～2011.10.31熟悉Matlab软件和图像处理相关方法，编写基本图像处理程序。

外文文献翻译，撰写文献综述。

2011.11.01～2011.11.30撰写开题报告。

进一步深入研究课题内容，分析相机标定的基本方法以及设计相关MATLAB程序。

2011.12.01～2011.12.15开题报告、文献综述、外文翻译定稿。

进一步完成相关程序。

2011.12.16～2011.12.31系统完善，准备实物检查。

2012.01.01～2012.03.11论文撰写、修改、定稿，准备论文答辩。

四、主要参考文献：

[1]梅迎春，王朝立等．基于OpenCV的摄像机标定的应用研究[J]．计算机工程与设计，2009，30（16），3856～3858．

[2]徐静．基于非线性模型的摄像机标定技术研究[J]．现代电子技术，2008，12（6），153～154．

[3]TsaiRY.Aversatilecameracalibrationtechniqueforhighaccuracy3Dmachinevisionmetrologyusingoff-the-shelfTVcamerasandlenses[J].IEEEJ.RoboticsAutomat，1987,3（4）:

323～344.

[4]黄任飞,习俊通,马登哲.一种摄像机自动标定方法的设计与实现.测试技术学报.2004,18（4）:

122～127.

[5]阴国富．基于阈值法的图像分割技术[J]．现代电子技术，2007，30（23），107～108．

[6]何希平，张琼华．基于MATLAB的图像处理和分析[J]．重庆工商大学学报（自然学科版），2003，20

（2），22～26．

[7]李二森，张保明，周晓明，郭海涛，赵泳，赵建超．自适应Canny边缘检测算法研究[J]． 

测绘科学，2008，33（6），119～121．

[8]ShuLi,LeiWu,YangSun.CellImageSegmentationBasedonAnImprovedWatershedTransformation.ComputationalAspectsofSocialNetworks（CASoN）,2010InternationalConferenceon.201093~96.

[9]JunTang,Acolorimagesegmentationalgorithmbasedonregiongrowing.ComputerEngineeringandTechnology（ICCET）,20102ndInternationalConferenceon.2010,V6-634-V6-637.

[10]彭兴邦，蒋建国．一种基于亮度均衡的图像阈值分割技术[J]．计算机技术与发展．2006，16（11），10～12．

指导教师（签名）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年月日

教学承担单位审核意见：

　签名：

年月日

注：

任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师填写并交教学承担单位毕业设计（论文）领导小组审核后发给学生，最后同学生毕业设计（论文）其它材料一起存档。

2、电机速度测量及无线数据传输系统的设计

一、主要任务与目标：

熟练掌握电机速度的测量的原理及实现方法，熟练掌握单片机系统的软硬件设计方法,尤其是串行通信的实现。

设计制作一个可以通过单片机对电机速度测量装置，并可以将所测速度数据通过串行口，利用无线传输模块进行通信，完成满足指标要求的完整系统样机。

1、系统的功能性能指标：

速度测量及显示：

5位有效数字；

精度：

±

1%；

2、设计制作包括键盘、显示等在内的单片机系统。

2011.10.08～2011.10.31熟悉单片机系统的设计方法。

完成外文文献翻译，撰写文献综述。

进一步深入研究课题内容，完成单片机对电机速度测量任务。

进一步完成串行通信部分内容。

3、电炉温度测量及串行数据传输系统的设计

熟练掌握电炉温度测量的原理及实现方法，熟练掌握单片机系统的软硬件设计方法,尤其是串行通信的实现。

设计制作一个可以通过单片机对电炉温度测量的装置，并可以将所测速度数据通过串行口进行通信。

可以通过串行口接收采样时间数据，改变系统的采样时间。

完成满足指标要求的完整系统样机。

温度测量及显示：

4位有效数字，其中分辨率0.5度；

进一步深入研究课题内容，完成单片机对温度测量任务。

4、基于PC机的PID控制算法的仿真分析系统设计

熟练掌握VC或VB程序设计方法，以PC机为平台，设计一个PID控制算法仿真系统的图形界面。

系统通过串行输入作为温度或电机速度数据，可以在界面中打开图形显示窗口，观察变化曲线，同时也可显示数据内容。

通过控件可以改变PID相应参数，对输入数据进行相关控制算法的仿真。

同时还可以通过串口向数据发送方发送采样时间数据，控制采样间隔。

系统的功能性能指标：

能够分别仿真P、I、D，也可将几种算法任意组合；

能够将传输数据保存为数据文件，并可打开数据文件进行数据分析；

2011.10.08～2011.10.31熟悉PID控制方法。

进一步深入研究课题内容，初步完成系统界面的设计任务。

5、便携式扩音机的设计及制作

熟练掌握音频信号放大器的设计方法，尤其是音频功率放大器，熟练音频信号的特性，掌握音频功率放大器的调试方法。

设计制作一个具有音调调节的音频功率放大器，能够将话筒输入的音频信号进行放大，通过扬声器播放。

能够提供满足指标要求的完整系统样机。

最大输出功率为8W；

负载电阻8欧姆；

-3dB的频率范围是80HZ-6KHZ,即BW=6KHZ;

输入信号源为话筒，幅度为5mv，输入阻抗不小于50K欧姆。

具有音调控制功能，输出显示功能。

6、简易家用报警器的设计及制作

熟练掌握一般报警器系统的工作原理及设计方法，熟练掌握单片机系统的设计方法；

设计家庭报警器中常用的门磁、光电、红外等多种盗情检测电路，以及声音报警电路；

同时对利用单片机为主控单元的家用电视机的视频监控系统进行初步的探讨。

1、设计制作门磁检测电路；

2、设计红外方式的监测方式；

3、完成单片机对系统的管理功能。

进一步深入研究课题内容，完成几种监测电路的设计及制作。

完成系统联调。

7、基于单片机的信号频谱分析仪的设计

熟练掌握FFT快速傅立叶变换的算法原理，掌握利用单片机实现FFT算法的基本方法。

设计单片机的数据采集电路以及利用普通示波器实现频谱显示的电路。

整个电路较复杂，要求学生能够将理论与实际紧密结合，软件与硬件结合，培养学生的综合应用能力，使学生具备电子信息专业的一般设计能力。

输入信号为：

10mv，最大频率10KHZ；

FFT点数可选：

16、32、64、128、256;

可通过数码管显示频率和幅度；

可通过单片机D/A转换将频谱图在示波器上显示。

8、一种精密电子秤的设计与实现

熟练掌握电子秤的原理及设计方法，熟练掌握单片机系统的软硬件设计方法,熟练掌握小信号放大器电路的设计方法。

设计制作一个以单片机为主控单元的电子秤。

1、称重范围0-10Kg，精度优于1%；

2、能够实时显示重量，能够输入单价，并计算出价格；

3、能够设置超重门限，并对超重进行报警。

进一步深入研究课题内容，完成传感器、放大器电路以及A/D转换电路的设计及制作。

完成电子秤其他功能内容。

9、基于V/F变换的隔离放大器的设计

熟练掌握隔离放大器的工作原理及设计方法，熟练掌握V/F变换电路的工作原理，能够利用V/F变换的方式实现隔离放大器的设计。

同时要求放大器要有足够的功率放大能力。

1、输入信号：

频率小于100KHZ，幅度为10mV；

2、输入阻抗：

50欧姆；

3、输出阻抗：

4、输出电压：

10V；

2011.10.08～2011.10.31熟悉V/F变换电路的设计方法。

进一步深入研究课题内容，完成小信号放大器的设计以及V/F变换电路的设计及制作。

完成完整系统内容。

10、简易数控恒流电路的设计制作

熟练掌握数控系统的工作原理及设计方法，熟练掌握恒流源电路的工作原理，分析比较多种常见恒流源电路，总结其不同特性；

利用单片机为主控单元对恒流源进行数控，形成一种简易数控恒流源系统。

1、输出电流：

200-2000mA；

2、可以设置并显示输出电流给值，要求误差小于给定值的1%+10mA；

3、具有“+”、“-”步进功能，步进小于10mA。

进一步深入研究课题内容，完成几种常见电流源电路的设计及制作。

完成单片机系统部分内容。

11、一种无线识别装置的设计

设计制作一套无线识别装置。

该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。

阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。

装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。

不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。

装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。

线圈直径为6.6±

0.5cm（可用直径6.6cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。

线圈间的介质为空气。

两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。

阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。

（1）应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得（通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。

阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。

显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。

（2）阅读器采用单电源供电，在识别状态时，电源供给功率≤2W。

在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下，尽可能增加耦合线圈间距D。

（3）应答器增加信息存储功能，其存储容量大于等于两个四位二进制数。

装置断电后，应答器存储的信息不丢失。

无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。

进一步深入研究课题内容，完成阅读器部分主要任务。

完成应答器部分主要任务。