Android手機(jī)攝像頭實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)測(cè)量演示文稿

Android手機(jī)攝像頭實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量演示文稿目前一頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)優(yōu)選Android手機(jī)攝像頭實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量目前二頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)隨著智能手機(jī)的飛速發(fā)展，智能手機(jī)的使用逐漸普及起來，智能手機(jī)提供的攝像功能越來越強(qiáng)，攝像的像素越來越清晰，那么，除了攝像，我們能不能利用智能手機(jī)提供的攝像功能來擴(kuò)展一些新的功能呢？？？？目前三頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)當(dāng)你在上海旅行時(shí)，看到了東方明珠時(shí)，是不是既想把它照下來，又想如果要是同時(shí)能把它的高度計(jì)算出來多好?。磕壳八捻揬總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)當(dāng)你在北京博物館參觀時(shí)，看到了青銅鼎時(shí)，是不是既想把它照下來，又想知道這個(gè)鼎的高和寬呢？目前五頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)我們隊(duì)伍設(shè)計(jì)的基于Android手機(jī)攝像頭實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量的程序就是來實(shí)現(xiàn)上面的需求的。這樣我們可以不用尺子來測(cè)量距離。目前六頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)市場(chǎng)上已有的一些先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器目前七頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)雖然市場(chǎng)上出現(xiàn)了這些先進(jìn)的測(cè)量距離的儀器，使人們不用尺子就能測(cè)量物體的高度，但是他們往往比較昂貴且不易攜帶。目前八頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)Contents我們的目標(biāo)不接觸目標(biāo)物體，不使用尺子就能測(cè)量人的高度、桌子的長(zhǎng)度、遠(yuǎn)方物體的距離，無需通過高端昂貴的專業(yè)儀器，只需要使用隨手可得的帶攝像頭手機(jī)就能完成這些功能。

目前九頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)目標(biāo)軟件的特點(diǎn)移動(dòng)：運(yùn)行在Android智能手機(jī)上，隨時(shí)隨地可以使用。實(shí)用：我們身上不會(huì)帶上尺子，但手機(jī)卻是隨身攜帶的物品，如果需要測(cè)量，拿出手機(jī)拍兩幅物體的照片就能夠得到長(zhǎng)度信息；另外有的時(shí)候條件不允許接觸測(cè)量，比如危險(xiǎn)物品、貴重物品以及難以觸及的物品，但使用這款軟件就無需接觸實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。易用：分別從兩個(gè)角度拍攝物體的兩幅圖片，選擇始點(diǎn)和終點(diǎn)，程序就會(huì)計(jì)算出兩點(diǎn)的距離展示給用戶。

目前十頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)如何實(shí)現(xiàn)？使用初等凸透鏡成像公式？理想情況，假定f可變焦、成像點(diǎn)清晰實(shí)際情況，焦距一般固定，三維物體距離不同，無法在f下得到清晰像點(diǎn)，清晰不好判斷、坐標(biāo)系統(tǒng)不好固定。目前十一頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方法——古典+現(xiàn)代射影幾何與計(jì)算機(jī)視覺對(duì)極幾何基于針孔攝像頭模型，空間中一點(diǎn)M到像平面點(diǎn)m的映射要經(jīng)過投影矩陣P的轉(zhuǎn)換（圖2），sm=K[R|T]M，其中K是攝像頭參數(shù)矩陣，R、T是攝像頭坐標(biāo)系相對(duì)于世界坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)和平移矩陣，sm是像點(diǎn)的齊次坐標(biāo)。目前十二頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)對(duì)極幾何空間物體點(diǎn)通過兩個(gè)投影矩陣投影到左右兩幅圖像上，根據(jù)三維重構(gòu)的理論，只需要得到這兩個(gè)投影矩陣以及兩個(gè)像點(diǎn)在圖像上的坐標(biāo)就可以使用三角法定位目標(biāo)點(diǎn)三維坐標(biāo)。根據(jù)投影矩陣的構(gòu)成，獲取攝像頭參數(shù)矩陣K、拍攝第二幅圖像時(shí)候攝像頭經(jīng)歷的剛體變換——旋轉(zhuǎn)和平移(R|T)矩陣是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

目前十三頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)獲取手機(jī)攝像頭參數(shù)矩陣K使用張正友標(biāo)定法”FlexibleCameraCalibrationByViewingaPlaneFromUnknownOrientations”，這個(gè)方法操作比較容易，只需要做一幅黑白棋盤（顯示器打開這樣一幅圖片也可以），用手機(jī)攝像頭從不同角度拍攝大約10幅棋盤的圖片，使用他們算法實(shí)現(xiàn)的標(biāo)定程序就可以得到攝像頭參數(shù)矩陣。目前十四頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)獲取旋轉(zhuǎn)平移矩陣[R,T]如果以拍攝第一幅圖的攝像機(jī)坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，那么第一個(gè)攝像頭位置的R就是單位矩陣I，T沒有平移為零。運(yùn)用對(duì)極幾何的理論，第二個(gè)位置的R和T可以利用兩幅圖片的對(duì)應(yīng)關(guān)系求出來，只要找到7對(duì)以上的匹配點(diǎn)就可以把兩幅圖像的內(nèi)在關(guān)系計(jì)算出來，當(dāng)然匹配的點(diǎn)越多越準(zhǔn)確，后繼的操作也就越精準(zhǔn)。目前十五頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配人工目測(cè)匹配優(yōu)點(diǎn)：確保100%準(zhǔn)確缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)，匹配的點(diǎn)少算法自動(dòng)匹配優(yōu)點(diǎn)：快速，匹配點(diǎn)多缺點(diǎn)：復(fù)雜環(huán)境下匹配不準(zhǔn)確目前十六頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)計(jì)算R和T使用匹配的特征點(diǎn)對(duì)計(jì)算出基本矩陣F，根據(jù)匹配點(diǎn)的數(shù)目可以選擇使用7點(diǎn)法、8點(diǎn)法、RANSAC等計(jì)算F的算法計(jì)算本質(zhì)矩陣E，E等于K的轉(zhuǎn)置矩陣左乘F再左乘K對(duì)E進(jìn)行SVD分解，得到的U矩陣的最后一列乘以單值即為平移向量T，U矩陣左乘反對(duì)稱矩陣再左乘V轉(zhuǎn)置矩陣即得到旋轉(zhuǎn)矩陣R。

目前十七頁\總數(shù)十八頁\編于十點(diǎn)Android手機(jī)上的實(shí)現(xiàn)界面：簡(jiǎn)潔友好，分為操作欄和幫助欄，操作欄的豎排按鈕體現(xiàn)了操作的流程，幫助欄有使用方法的詳細(xì)介紹。選擇匹配點(diǎn)也簡(jiǎn)單好玩，因?yàn)橹恍枰x擇七個(gè)點(diǎn)就足夠計(jì)算本質(zhì)矩陣，進(jìn)入選點(diǎn)界面后可以看到七個(gè)彩色小點(diǎn)排成北斗七星形狀，通過觸摸移動(dòng)這些小點(diǎn)到特征明顯的位置比如角點(diǎn)。處理：為了實(shí)