基于灭点的透视校正和空间定位的方法研究

由于光学镜头的成像特性,并且摄像机成像平面与景物平面间存在着倾角和转角,因而光学镜头摄像机获取的图片存在非线性的几何畸变,在对图像进行测量和定量分析之前,应消除这些畸变。为此,应用透视投影的灭点形成原理和双线性插值方法,研究了一种图像透视投影的校正方法,在校正后的图像基础上,建立图像坐标系和世界坐标系的关系模型,利用最小二乘法,实现空间定位。实验结果表明,利用该方法可得到的理想的校正结果,定位精度比较准确,方法简便实用,实际应用表明,该方法是可靠有用的。     

基于双三次插值的鱼眼图像校正

通过标定板对鱼眼镜头成像模型参数进行标定,建立了特定鱼眼镜头图像校正模型,并应用该模型对鱼眼图像进行校正.利用双三次插值方法对鱼眼图像非特征点进行插值,校正效果良好,解决了鱼眼镜头所成影像的畸变问题,能较好地应用于视觉导航与监控领域.具体做法是:（1）利用自制的平面标定板标定鱼眼图像;（2）通过标定之后的镜头畸变参数,利用双三次插值算法将畸变的鱼眼图像还原为满足人眼视觉效果的透视图像.     

光学成像系统中非线性畸变的数字校正方法

该文通过对光学成像系统中非线性畸变的分析，提出了一个数字校正方法。该方法利用与光轴对称的径向畸变数学模型求出光学镜头的校正系数，对畸变图像进行校正。对校正方法的程序实现进行讨论，给出了对实际畸变图像进行校正的实验结果。     

基于双曲面镜的全向摄像机视觉实现方法

给出了一种由双曲面镜和常规摄像机构成全向摄像机视觉系统的实现方法,通过对双曲面镜几何模型、全向成像原理和摄像机结构的分析,得出满足单一视点约束的全向摄像机的设计方法;并给出了基于图像的系统安装方法;最后通过将实际图像平面坐标系中的点投影到虚拟图像平面的方法对全向图像进行重投影,校正得到任意方向无畸变的透视投影图像.实验结果表明,该系统不仅满足人眼观察的需要,也可用于视频监视 ,目标跟踪和立体视觉.     

一种广角镜头成像几何畸变校正算法实现

由于成像光学系统固有的特性,以及镜头成像平面与物体平面存在的倾斜角和转角,使得获取的图像存在着非线形几何畸变,在对图像进行定量分析和检测之前,必须消除这些畸变。为此,本文提出了一种以校正径向几何畸变为主的非线性校正方法,讨论了控制点的选取原则,建立了三次多项式的畸变校正模型;分析了不同灰度重建方法的特点,进行了仿真实验,校正结果良好,在成像测量应用中有很好的实用价值。     

基于仿射变换和透视投影的摄像机镜头畸变校正方法

依照摄像机成像过程,提出了一种方便快捷的摄像机镜头畸变精确校正方法。基于逆向摄像机镜头校正模型、仿射变换和透视变换,推导了从标准靶标图像坐标到理想图像坐标之间的精确函数关系,采用最小二乘估计对畸变参数求解,利用双线性插值法还原理想图像,并给出了详细的实验过程和实验结果。结果表明,该方法具有对实验条件要求低、算法运行速度快、校正结果精确等特点,适用于自动实时校正环境。     

基于径向基函数神经网络的栅格图像非线性畸变校正

为了减小光电成像测量系统中存在的非线性畸变,提高测量精度,提出了一种基于径向基函数神经网络的图像畸变校正方法。提取带有桶形畸变的栅格图像中的栅格交叉点作为控制点,利用光学成像关系推算出栅格交叉点的理想无畸变位置,构成径向基函数神经网络的训练集。经过训练,可以确定径向基函数神经网络结构的优化参数。针对栅格图像进行了畸变校正实验,并与多项式变形法进行了比较。实验结果表明,所提方法能够自动、有效地校正图像畸变,效果优于多项式变形法。     

基于单目微视觉深度信息获取及畸变校正

建立一种基于单目显微摄像机的空间运动模型,能获取目标深度信息,仿真在显微视场中该运动模型受到多种镜头畸变综合影响的成像效果,并针对存在严重畸变的显微图像提出校正方法。实验结果表明该方法正确有效。     

三目立体视觉外极线校正及其FPGA实现方法

提出一种三目立体视觉外极线校正的快速算法.3个摄像机呈直角三角形配置,且已知摄像机透视投影矩阵.根据校正基本约束确定校正后的图像平面,利用图像不变形约束计算校正所需的三阶矩阵,用于在平面仿射坐标系下对图像进行重取样,使图像的行列对齐.给出了基于FPGA的实时计算三目立体视觉外极线校正的硬件实现方法.在时钟频率为60 MHz,图像可分辨的像素数为640×480时,三目立体视觉外极线校正速度达到48帧/s.     

折反射全方位视觉系统单视点约束测定新方法

针对折反射全方位视觉系统装配时需针对单视点约束进行精确校准的特点,提出了一种基于光学畸变校正的折反射全方位视觉系统单视点约束测定方法.首先采用神经网络建立实际图像和理想透视图像的复杂映射关系,获得可用于单视点约束测定的理想透视模型;然后根据空间圆透视投影特性,利用反射镜上端面边缘图像估计出反射镜相对于相机的位置和姿态,以此指导系统单视点约束测定.由于反射镜位置与姿态的估计是基于实际的成像模型推算的,因此降低了单纯依赖简化模型带来的估计误差,从而提高了测定精度,具有较强的实用性.实验利用仿真图像和真实图像共同验证了该测定方法的精确度和有效性.     

一种基于自然特征点的增强现实注册方法

介绍了一种基于自然特征点的增强现实注册方法．根据计算机视觉的理论,在透视变换的情况下,一个景物平面与一个图像平面之间的变换是平面投影变换．通过这个原理就可以推导出投影矩阵在满足一定条件下可由单应矩阵得到．根据这个原理,首先通过一个景物平面和图像之间的单应得到初始状态相机的投影矩阵,然后对后面每帧图像和前一帧进行自然特征点匹配,通过匹配点对计算出图像之间以及图像与景物平面的单应关系,由此就可以得到每一帧图像对应的相机的投影矩阵,从而完成虚拟物体的注册．     

一种新的基于投影矩的三维图像配准方法

提出一种投影矩的概念，并将其用于三维医学图像的配准．与传统的几何矩相比，投影矩不仅可以完各地描述图像的特征，而且计算量较小，因而可以将其用于三维图像的实时配准．选取待配准的2幅三维图像若干阶投影矩差的平方和为目标函数，采用Powell方法求取最优解，得到配准结果．将方法应用于一些模拟和实际数据，获得了较高精度的实验结果；并且缩短了整个计算过程的时间．这表明投影矩在多模态医学图像的配准和融合等方面具有潜在的实用价值．     

小波包变换在正电子发射断层扫描仪图像重建中的应用

在对常用的计算机断层图像重建方法-解析法深入研究的基础上,将小波包技术应用于断层图像重建,提出了基于小波包变换的多尺度断层图像重建框架。该方法能够直接从投影数据的多尺度表达中计算出目标多尺度表达系数,可在提取重建图像多分辨信息的同时,保留传统滤波反投影法的简便性和有效性,计算机仿真模型和临床正电子发射断层扫描仪投影数据的重建结果表明,该方法和滤波反投影方法相比,在不增加计算量的基础上,能够对任意不同频段的信号进行较为精确的重建,可以满足临床上识别重建图像不同特征的需求。     

用投影迭代法实现匀速直线运动模糊图像的复原

1 投影迭代公式在线性空不变条件下的简化图像复原的算法很多,本文采用Huang提出的投影迭代复原算法,它适用于线性模糊图像的复原.对线性成像系统,模糊图像g(x, y)与对应的原始图像f(x,y)的离散数字化关系为g=Df,其中g,f分别是g(x,y),f(x,y)的向量表示,D是由系统点扩展函数决定的转换矩阵,则复原迭代公式为     

一种新的堤坝三维透视模型构建方法及应用研究

提出一种堤坝三维透视模型构建方法．该方法以数字地面模型生成的地形图为基础数据,首先采用标高投影理论,建立堤坝坡脚线的数学模型;然后应用透视投影理论,建立地形与地物相一致的三维透视数学模型,并使建立的模型与VC OPENGL相融合,实现堤坝的三维透视的实时交互显示．通过实例验证,本方法实用、经济、快捷．     

单目视图下相机标定和平面测距研究

描述了在透视投影和相机针孔模型下从单幅二维投影图像进行目标空间方位测定的方法,即利用现实场景中一个三维标定块来进行相机标定,采用线匹配法求出单应矩阵,即可测量平面上目标距离以及物体高度等。     

基于小波框架的有限角度CT重建算法

针对有限角度CT重建问题,结合压缩传感相关理论,提出了基于小波框架的有限角度CT迭代重建算法．该算法利用小波框架的冗余性及框架系数稀疏性原理,首先建立了小波框架图像重建模型,通过共轭梯度法求解投影方程,得到重建图像,然后通过分裂Bregman迭代法对重建图像的小波框架系数进行阈值收缩,减小图像L1范数,提高重建精度．实验结果表明在有限的投影数据下该算法重建出的图像内部结构边缘清晰,对比度高,重建误差低,对噪声有一定的抑制作用．     

结合Prewitt算子和旋转投影的纸币图像倾斜校正法

纸币图像的倾斜会严重影响其中字符识别的精度,为此需要在字符识别前对纸币图像进行倾斜校正.基于Prewitt算子和旋转投影提出一种新的纸币图像倾斜校正法.该方法采用水平边缘检测、垂直边缘检测以及旋转投影求取纸币图像的水平倾斜角度和垂直倾斜角度,然后对水平倾斜的纸币图像进行双线性插值旋转校正,对垂直倾斜的纸币图像进行双线性插值错位偏移校正.另外,考虑到实际应用中获取的纸币图像的倾斜情况,为保证方法的实时性,水平倾斜角和垂直倾斜角均限定在10°以内.校正结果表明此方法效果较为有效.     

基于投影直方图提取目标感兴趣区域的新方法

提出了一种基于灰度投影直方图获取单幅检测样品的目标感兴趣区域的方法,并利用鲁棒的图像匹配算法生成参考图像.首先,采用改进的灰度投影直方图法获得单幅图像的检测样品感兴趣区域,建立感兴趣区域提取模型;其次,利用基于形状的特征匹配算法学习样品图像,生成印刷品检测的参考图像,在此基础上,提出基于图像金字塔数据结构的分层匹配方法.实验结果表明,该方法能够在87 ms内获取首张图像样品感兴趣区域,并且图像匹配过程对图像之间存在的明暗程度、旋转变化等干扰具有良好的鲁棒性,匹配精度可达95%,匹配时间为152 ms,可快速准确地生成参考图像.