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研究生: 莊明翰
Chuang, Ming-Han
論文名稱: 表面波浪之雙眼立體影像量測技術
Surface Wave Measurement Using Binocular Stereo Imaging Technique
指導教授: 黃明志
Huang, Min-Chih
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 立體影像正規化交相關法極線幾何
外文關鍵詞: Stereo Image, Normalized cross correlation, Epipolar geometry
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  • 本研究以發展兩台攝影機為架構,利用立體影像做為表面波浪量測之系統,希望發展成為近岸波浪的立體觀測系統;主體以直接線性轉換法(Direct Linear Transformation)做為影像和真實世界轉換之模型,且以極線幾何(Epipolar Geometry)理論和正規化交相關法(Normalized Cross Correlation)為基礎進行影像匹配(Image Matching)和重建(Reconstruction),再進行量測分析工作。研究過程中以靜態和動態兩種不同模擬實驗驗證分析架構,最後進行現場海況拍攝與分析工作。本研究結果顯示立體影像技術確實可做為量測波浪高程的一種方式,但發展成一種近岸觀測系統尚有許多待克服的問題。

    The aim of this study is to develop a binocular stereo imaging technique as a surface wave measurement system, and hopes to develop into three-dimensional coastal wave observation system. Direct linear transformation method is used to transform the image and the world coordinates. Epipolar geometry theory and normalized cross correlation method form the basis for image matching and reconstruction, which are then followed by measurement and analysis of 3D surface profiles. Both different static and dynamic simulation tests are used to validate the computational algorithms, followed by field measurements of coastal water waves. The results show this binocular stereo imaging technique can indeed be used to measure surface wave profile. However there are still many problems to be resolved in order to develop a coastal wave observing system.

    中文摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2文獻回顧 2 1.3論文架構 4 第二章 攝影機校正與測試結果 6 2.1攝影機介紹 6 2.2應用雙眼攝影機直接線性轉換(DLT) 8 2.3攝影機內部參數校正 15 2.4影像像素之投影足跡 (Pixel Footprint) 21 2.5攝影機之同步取樣 24 第三章 電腦視覺與靜態驗證 27 3.1極線幾何(Epipolar Geometry) 27 3.2圖像糾正(Image Rectification) 30 3.3正規化交相關法(Normalized Cross Correlation) 33 3.4立體波浪板之立體影像重建及驗證 34 第四章 水漕造波實驗 38 4.1實驗設置 38 4.2底床石面重建 43 4.3水漕造波實驗 46 第五章 現場海況及分析 56 5.1實驗地點 57 5.2現場海況實驗設置 58 5.3波浪重建及實驗結果分析 61 第六章 結論與未來展望 75 6.1結論 75 6.2未來展望 76 參考文獻 78 自述 81

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    下載圖示 校內:2012-08-17公開
    校外:2012-08-17公開
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