一种免控制点的近景影像绝对定向算法

在摄影测量绝对定向算法中要确定七个绝对定向元素,因此需要布设足够多的物方控制点。当近景摄影测量不需要确定被摄对象在空间的绝对位置时,采用传统的绝对定向方法就会增加像片控制测量工作量,从而降低工作效率的问题。提出了一种无控制点的近景摄影测量绝对定向算法。该方法对有铅垂方向的被摄物体,只需现场量测被摄物体上任一沿被测对象走向线段的长度和被摄物体的走向,即可确定像对构建模型的空间相对方位。实验结果表明,该算法可达到厘米级的定向精度。     

平面型场景图像的非层次化三维度量重建

平面型场景图像的三维度量重建就是确定图像平面到度量平面的八自由度同形矩阵,通过对平面型场景图像的三维度量重建方法的阐释,提出了非层次化平面型场景图像的三维度量重建方法,该方法不必对摄像机定标,直接考虑射影图像平面上的圆点Ip和Jp,Ip和Jp包含非度量矩阵N的四个自由度,把它们结合起来用两个圆点Ip和Jp表示对偶二次曲线来计算非度量矩阵N,基于场景几何知识,计算图像平面和世界平面之间的非度量矩阵N后就可得到平面型场景图像的三维度量重建。     

基于VTK的鼻咽部组织三维重建的应用研究

放射治疗是鼻咽癌治疗的主要手段.为了提高放射治疗的成功率,本文采用可视化工具包(VTK)分别实现了鼻咽部组织的表面重建和体重建.表面重建用移动立方体法和轮廓拼接法实现,体重建则用光线投射法实现.利用一种改进的高斯拉普拉斯核进行平滑和锐化处理,并通过调整光照参数和透明度值使重建效果达到最佳.在此基础上,比较了两种重建方法的优缺点.实验结果表明,利用VTK可实现复杂组织结构的多彩色三维重建和三维图像的优化处理.     

三维任意几何光子成像系统的散射修正及图像重建方法

在客体材料密度重建过程中考虑散射光子的影响,研究了在重建过程中通过迭代扣除散射贡献进行散射修正的重建方法.针对三维任意几何结构问题,利用AutoCAD的二次开发功能实现几何前处理,开发了用于散射量计算的快速光子输运计算程序及基于三维任意几何结构的迭代法图像重建程序(IPOR).通过与蒙特卡罗程序MCNP进行数值比较,可知文中采用的散射修正方法在达到与蒙特卡罗方法相当精度的同时,其计算效率可提高2个数量级.重建计算结果表明,IPOR的重建精度远高于未进行散射修正的直接求解法的重建精度.     

大倾斜航空照片的几何校正方法研究

利用适用于小倾斜角度的几何处理公式,推导出适用于大倾斜照片的旋转矩阵.通过照片的内定向和绝对定向得到倾斜照片的外方位元素,实现了照片的倾斜校正.经大倾斜航空图像验证,取得了较好的校正效果.     

单张大角度影像后方交会初值确定方法

为建立一种确定单张大角度影像位姿初值的计算机视觉方法,将共线方程描述为矩阵形式,在齐次坐标系下将像方坐标与物方坐标分别做归一化处理;通过加权直接线性变换方法估计得到物像间的投影矩阵,将其奇异值分解得到旋转矩阵和平移向量,经转化得到摄影测量中的外方位元素.研究结果表明:该方法确定的位姿初值模型形式简洁,容易收敛,精度能够满足影像量测对位姿初值的需要.     

基于卷积神经网络融合的彩色傅里叶叠层显微重建

针对彩色傅立叶叠层显微重建存在图像获取时间长、采集低分辨率图像数量多等问题,采用基于卷积神经网络的图像融合方法来实现彩色傅立叶叠层显微重建。该方法基于图像融合原理,将单通道低分辨率图像重建的灰度高分辨率图像与相同视场下的彩色低分辨率图像融合,成功地重建彩色FPM图像。在保证图像恢复质量的同时减少了2/3的采集时间。实验结果表明,所提算法可以获得色彩不失真的彩色FPM图像,定量评价指标方均根误差小于0.01,结构相似性参数大于0.89。     

数字近景摄影测量在面部软组织测量中的应用

为利用近景摄影测量进行面部软组织三维测量和重建,首先建立了一个小型室内三维控制场,解算出数字相机的内外方位元素,同时选择了多值二次曲面进行了相机的像差校正,以提高像点坐标的量算精度。以直接线性变换为基础开发了数字近景摄影测量系统,使人体颅面软组织的三维测量精度高,方法简便实用,成本低。采用带约束条件的Delaunay三角网算法生成DEM数据,利用OpenGL和VC混合编程读取DEM数据,生成面部软组织的三维模型,实现三维模型的重建。重建的面部具有很强的直观性和真实性,为口腔正畸学提供面部软组织的诊断和研究提供了有效的方法。     

数字近景摄影测量在面部软组织测量中的应用

为利用近景摄影测量进行面部软组织三维测量和重建，首先建立了一个小型室内三维控制场，解算出数字相机的内外方位元素，同时选择了多值二次曲面进行了相机的像差校正，以提高像点坐标的量算精度。以直接线性变换为基础开发了数字近景摄影测量系统，使人体颅面软组织的三维测量精度高，方法简便实用，成本低。采用带约束条件的Delaunay三角网算法生成DEM数据，利用OpenGL和VC混合编程读取DEM数据，生成面部软组织的三维模型，实现三维模型的重建。重建的面部具有很强的直观性和真实性，为口腔正畸学提供面部软组织的诊断和研究提供了有效的方法。     

基于C#混合编程的角锥体法空间后方交会实现

在摄影测量中,通过确定外方位元素可以确定摄影瞬间相片在空间的位置和姿态.角锥体法求解外方位元素表达形式简单,易于理解和解算.本文主要利用C#语言通过混合编程实现角锥体法空间后方交会解算外方位元素,具有人机交互界面良好, matlab计算功能强大、组件调用简单、可移植性好的优点.     

一种改进的相对定向标定方法研究

研究了三维重建技术中外方位元素的相对定向标定方法。经典的相对定向标定方法仅适用于两张像片焦距固定的情况。在经典方法的基础上,通过增加参数个数、建立新的解算方程和误差方程,并采用最小二乘法原理求解的方法,建立了一种适用于可变焦距情况下的改进的相对定向标定方法。最后通过实验和误差分析后,验证了在接近零噪声的情况下,改进的相对定向方法能适应一般场景的重建,重建误差较低。因此,该方法可以有效解决仅知其中一张像片焦距,即焦距可变的情况。     

基于彩色伪随机编码单幅图像的三维欧氏重构

文章针对机器视觉中彩色伪随机序列编码与灵活的预标定三维重构技术,研究了基于单幅编码图像的三维欧氏重构系统集成。先对CCD相机采集的编码图像进行必要的预处理,接着对其进行特征点检测与匹配,结合预先标定的LCD投影仪参数,利用层次化的三维欧氏重构理论,即可根据单幅图像恢复该三维场景的三维坐标数据,重构三维场景的三维形貌。     

利用空间正交约束的相机自标定和三维重建

提出了一种用2幅未标定的图像进行三维重构的算法.利用空间 3 组垂直方向的正交结构与其在图像平面上消失点的对应关系,线性计算出相机的内参数,再利用3组匹配线段计算相机在2个视角的运动参数,最后根据得到的相机参数采用三角测量法计算空间点的三维坐标值.该算法与利用三正交运动的主动标定法相比,把相机的正交运动约束转换成空间正交结构约束,使用简单,适应性强,可直接利用参数未知的手持数码相机拍摄图像进行三维重建.对真实的建筑场景图像进行三维重建实验,重建后的三维模型在新视点生成的图像与所观察的场景一致,重构的2个平面夹角与实际值的测量误差在1 5%~2 6%之内.     

摄影测量的射影方法

摄影测量天然地就是一个射影几何问题。作者从射影几何的观点出发,全面分析研究了摄影测量的几何理论,首次提出了用齐次射影坐标表述的摄影测量方程组,为摄影测量提供了新的理论基础,并给出了具体的实例。在立体摄影测量中,为测定物体的形状、大小和空间位置,不需知道摄影的内、外方位元素,由像片上的信息即可直接进行测量和计算。     

三维激光扫描仪在红色古建筑建模的应用 ——以龙江书院为例

红色古建筑因其形状独特、结构复杂,传统的测绘方法难以精确还原其真实空间三维场景。三维激光扫描仪能完整的获取红色古建筑的整体结构和细节形态特征,快速、自动、准确地获取目标物体表面的点云信息,具有传统测量无法比拟的优势。运用天宝TX8三维激光扫描仪,以井冈山市的龙江书院为研究对象,阐述红色古建筑的外部和内部点云数据采集和处理,提出一种分步的古建筑精细模型的三维重建方法,探讨了三维激光扫描技术在古建筑建模中的应用。结果表明:三维激光扫描技术能够极大节省工程时间,提高测量精度,降低数据处理的复杂程度,能够快速、精确的获得红色古建筑的三维模型,为红色古建筑三维重建提供借鉴和参考。     

线阵推扫光学卫星外方位元素自检校方法

在深入分析线阵推扫光学卫星外方位元素误差对几何定位影响特性的基础上,利用俯仰角、滚动角误差引起几何定位误差的方向特性,提出了不依赖地面控制点的外方位元素自检校方法.采用仿真数据验证了方法的正确性,结果表明该方法能够补偿外方位元素误差,有效提升无控几何定位精度.     

基于多幅未标定图像的三维度量重构

提出了一种基于多幅未标定图像,恢复场景三维几何的优化矩阵分解算法,该算法先通过迭代逼近得到射影重构,然后通过估计绝对二次曲面,将射影重构更新到度量重构。采用真实图像测试,获得好的实验结果,说明该方法简单易用。     

基于多刚体动力学的人-车碰撞事故形态重构研究

交通事故重构已成为事故鉴定的重要技术手段,对还原交通事故碰撞过程十分有效。目前绝大多数重构技术均依赖于事故现场碰撞信息的采集;但准确性较低且缺乏通用性。针对某真实人-车碰撞事故案例,基于多刚体动力学原理,建立人-车碰撞数字化模型;并借助其重构事故发生时的各参与方运动状态,实现车辆损伤信息与行人冲击损伤机理的多重融合。通过行人最终位置、车辆受损区域、行人损伤等事故现场信息,验证数字重构模型的准确性。研究成果可为进一步探讨汽车前部结构设计与人员损伤的内在联系提供理论支撑;亦对制定有效规范的交通行为举措,保护交通事故中弱势群体具有较重要意义。     

一种单摄像机标定的最优化方法

介绍一种单摄像机标定的最优化方法,该方法可以减少摄像机外部参数和内部参数之间的强相关性.对于针孔摄像机模型,通过共线性约束推出共线性方程.基于对共线性方程的变换,给出最优化标定方法的整个标定过程,最后通过具体的实验来标定摄像机参数并进行验证.该方法适合于一些使用单摄像机的特定场合.