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双目立体视觉测距系统的研究的任务书
任务书
1.项目背景
随着智能制造和智慧城市等应用场景的快速发展，对于高效、精确、自动化的测量和定位技术的需求愈发迫切。其中，双目立体视觉是一种较为成熟的三维测量技术，适用于各种类型物体的测距、定位、姿态估计等应用。
双目立体视觉是一种利用相机成像原理，通过两个视点从不同角度观察同一物体，再结合几何与数学模型推算物体空间位置和大小的技术。相较于传统的单目视觉，双目立体视觉在测量精度、深度范围、适应性等方面具有更大的优势，因此受到了广泛的关注与应用。
2.研究目标
本项目旨在针对双目立体视觉在测距应用中存在的问题进行深入研究，并设计一种高效、稳定的双目立体视觉测距系统。
具体目标包括：
(1)研究双目立体视觉测量原理，分析其优缺点，了解其应用范围和限制。
(2)研究双目立体视觉测量系统的硬件组成，包括双目相机、光源、标定板等，了解各个组成部分的特点与作用。
(3)研究双目视觉测量算法，包括立体匹配、深度重建、点云处理等方面，了解其原理、性能和适用场景。
(4)设计高效的双目视觉测距系统，包括硬件组成和算法实现两个方面，根据实际需要进行系统的参数设计和优化。
(5)验证系统的测距精度、稳定性和适应性，并对系统的性能进行分析和优化。
3.研究内容
本项目的研究内容主要包括以下几个方面：
(1)双目立体视觉测量原理的研究，包括基础几何学、数字成像与测量、图像处理等方向的知识，在此基础上掌握双目立体视觉的工作原理与测距误差源。
(2)双目立体视觉系统硬件组成的研究，包括双目相机的选型与配置、光源的选择与布置、标定板的设计与制作等方面，熟悉各个组成部分的特性与作用。
(3)双目立体视觉测量算法的研究，主要包括立体匹配算法、深度重建算法、点云处理算法等方面，掌握其实现原理、优缺点以及适用场景。
(4)双目视觉测距系统的设计与实现，包括硬件组成和算法实现两个方面，根据实际需要进行系统的参数设计和优化，以保证测距精度、稳定性和适应性。
(5)系统性能测试与优化，对系统进行测试与评估，根据评估结果进行优化和改进。
4.研究任务
本项目的研究任务包括以下几个部分：
(1)文献综述，对双目立体视觉测量技术进行全面的文献调研，了解相关理论和应用研究现状。要求综述篇幅不少于2000字。
(2)双目立体视觉测量原理的研究，掌握双目立体视觉的工作原理与测距误差源，撰写相关研究报告，不少于1000字。
(3)双目立体视觉系统硬件组成的研究，包括各组成部分的选型、配置与制作，熟悉其特性与作用，撰写相关硬件研究报告，不少于1000字。
(4)双目立体视觉测量算法的研究，包括立体匹配、深度重建、点云处理等方面，撰写相关算法研究报告，不少于1000字。
(5)双目视觉测距系统的设计与实现，包括硬件组成和算法实现两个方面，根据实际需要进行系统的参数设计和优化，撰写系统设计方案报告，不少于2000字。
(6)系统性能测试与优化，设计和完成系统性能测试实验，评估系统的测距精度、稳定性和适应性，撰写相关测试报告，不少于1000字。
(7)研究总结，撰写研究成果总结报告，不少于2000字。
5.研究方法
(1)文献综述法，通过检索相关学术文献，了解双目立体视觉测量技术的基本理论和最新研究进展。
(2)实验研究法，通过实验测试和数据分析，评估系统的测量精度、稳定性和适应性，并对系统进行优化改进。
(3)模拟分析法，通过建立数学模型和计算分析，分析测量误差源和优化测距算法，提升系统测距精度与鲁棒性。
6.预期成果
(1)完成双目立体视觉测距系统的设计与实现，实现高精度、高稳定性的测距功能。
(2)完成系统性能测试实验，验证系统的测距精度、稳定性和适应性，并对系统进行优化改进。
(3)完成研究成果的总结与报告，撰写学术论文1篇，作为本项目的研究成果，可供学术交流和应用推广之用。
7.组织安排
本项目由指导教师负责指导和管理，实验室的研究人员、硕士生和本科生成员共同参与，每位成员在指导教师的指导下，按任务书和工作计划完成研究工作，对项目实施过程中遇到的问题及时沟通和汇报。项目周期为一年，于2021年6月启动，预计在2022年6月完成。