高分辨率全景视觉监控系统设计

论文摘要

本文利用全景视觉原理,设计了一套防爆型高分辨率全景视觉监控系统,该系统具备360度的监控视角,能够弥补普通视觉监控手段视角单一需要云台配合的缺陷。同时,该系统具有很强的实用性,系统本身防尘、防水、防腐蚀,并且整套系统通过模块划分的方法实现了严格的防爆设计,可直接应用于高危场合。另外,该系统具有很高的分辨率,可以通过光纤传输实现远距离监控。同时,本文开发了一套高分辨率全景视觉监控系统应用软件,软件中依据全景视觉图像展开算法生成了透视展开图像和柱面展开图像。软件具备丰富的人机交互功能,针对各种形式的图像提供了多种监控模式。应用软件的开发是以软件工程学为理论基础的,本文对系统进行了可行性分析、需求分析、概要设计以及详细设计,同时,对软件开发中所涉及到的关键技术和难点提出了切实的解决方案,最终完成了高分辨率全景视觉监控系统应用软件的开发。本文的最终成果是一套防爆型高分辨率全景视觉监控系统和一套高分辨率全景视觉监控系统应用软件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 课题来源及本文主要研究内容
• 第2章 全景视觉系统相关技术介绍
• 2.1 全景立体成像基础
• 2.1.1 全景成像
• 2.1.2 立体成像
• 2.1.3 全景立体成像
• 2.2 全景立体成像的两种典型方法
• 2.2.1 基于图像拼接的全景立体成像
• 2.2.2 折反射立体成像
• 2.3 光学相关知识
• 2.3.1 光学成像公式
• 2.3.2 广角镜和鱼眼透镜和物镜接口
• 2.4 全景图像中心解算
• 2.4.1 一维线性变换解算
• 2.4.2 一维非线性变换解算
• 2.4.3 二维变换还原解算
• 2.5 本章小结
• 第3章 防爆型高分辨率全景视觉监控系统设计
• 3.1 全景视觉成像理论与方法
• 3.1.1 单视点折反射系统一般约束方程
• 3.1.2 平面反射镜
• 3.1.3 圆锥反射镜
• 3.1.4 球形反射镜
• 3.1.5 椭球型反射镜
• 3.1.6 双曲面反射镜
• 3.1.7 抛物面反射镜
• 3.2 全景系统的总体设计
• 3.2.1 全景视觉系统取景器设计
• 3.2.2 全景视觉成像系统设计
• 3.2.3 通讯模块简介
• 3.3 全景系统模块化的具体设计与实现
• 3.3.1 设计取景模块
• 3.3.2 设计安装防爆模块
• 3.3.3 防爆模块和取景模块之间的连接
• 3.4 系统的具体实施过程
• 3.5 本章小结
• 第4章 高分辨率全景视觉监控系统的软件工程设计
• 4.1 软件工程
• 4.1.1 软件工程的意义
• 4.1.2 软件工程的目标和原则
• 4.1.3 软件工程的生命周期
• 4.1.4 软件的开发模型
• 4.1.5 系统可靠性分析
• 4.2 高分辨率全景视觉监控系统基于软件工程方法的分析设计
• 4.2.1 系统可行性分析
• 4.2.2 系统需求分析
• 4.2.2.1 概述
• 4.2.2.2 主监控图像需求分析
• 4.2.2.3 模块化划分需求分析
• 4.2.2.4 其他重要功能需求分析
• 4.2.3 应用软件的系统概要设计
• 4.2.3.1 功能模块的简要介绍
• 4.2.3.2 各模块间的对应关系
• 4.2.4 系统应用软件系统的详细设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 高分辨率全景视觉监控系统应用软件实现
• 5.1 原始模块的创建
• 5.2 应用软件系统主要功能实现
• 5.2.1 控制操作模块
• 5.2.2 监视操作
• 5.2.3 辅助窗口
• 5.2.4 点击模式
• 5.2.5 拖动模式
• 5.2.6 放缩模式
• 5.2.7 浏览模式
• 5.2.8 记录模式
• 5.2.9 系统附加功能
• 5.3 关键技术和难点解决方案
• 5.3.1 高分辨率全景视觉系统图像亮度自动调整方法
• 5.3.2 开机自动运行
• 5.3.3 键盘完全锁定
• 5.3.4 主框架功能的移植
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢