一种用于全景影像的测量方案

提出了一种从全景影像中还原目标三维信息的测量方案. 通过全景相机所获取的影像只有GPS 坐标,而没有姿态信息,需要运用影像匹配技术以及光束法准确算出拍摄时刻全景影像的姿态,然后通过前方交会计算全景影像中目标的三维坐标. 针对全景影像畸变较大的特点,采用仿射不变特征匹配算法进行影像匹配,同时使用随机抽样一致算法剔除粗差点,以保证匹配点的数量及准确度. 根据全景影像的透视投影几何模型,能改进常规摄影测量中的光束法,可用来求解全景影像姿态. 提出一种针对全景摄影测量的前方交会算法,将空间直线方程变换后建立法方程,并进行平差解算. 实验表明,该方法相比于传统方法有更高的精度,可准确测算全景影像上的物点坐标.     

用切割投影法构造二十面体准点阵结构模型

用切割投影法研究了二十面体准点阵结构，求出了它的三维阵点坐标，并构造出了二十面体准点阵结构的几何模型．该模型显示，由内到外的三层均具有同正二十面体一样的点对称群．     

直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法

视觉测量直升机高速旋转桨叶形变常采用基于圆形标记点的测量方法,但该方法中圆形标记点具有低曝光、小目标和投影不对称等特点,极易产生标记点漏检和圆心坐标误差的问题。为减小漏检、修正圆心坐标误差,提出了一种直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法。首先,提取图像中局部极值中心的像素坐标,并依据阵列排布结构滤除干扰,获得所有圆形标记点极值中心的像素坐标;其次,以各极值中心的像素坐标为圆心,与相邻极值的最小距离为直径,建立圆形ROI(region of interest)区域,在ROI区域内并行分水岭变换和最小二乘法圆拟合得到圆心;再次,采用透视变换建立该图像与垂直相机光轴的同相位桨叶图像（正面图像）的投影映射关系,再采用LM(levenberg-marquardt)优化求解投影映射矩阵;最后,将该图像转换为正面图像进行圆心检测,再将该圆心坐标逆变换得到精确圆心坐标。实验结果表明,本文检测方法准确率和精度分别达98.89%和0.191 mm,已应用于直升机高速旋转桨叶运动轨迹和形变的高精度视觉测量。     

直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法

视觉测量直升机高速旋转桨叶形变常采用基于圆形标记点的测量方法,但该方法中圆形标记点具有低曝光、小目标和投影不对称等特点,极易产生标记点漏检和圆心坐标误差的问题。为减小漏检、修正圆心坐标误差,提出了一种直升机桨叶图像中圆形标记点圆心检测及修正方法。首先,提取图像中局部极值中心的像素坐标,并依据阵列排布结构滤除干扰,获得所有圆形标记点极值中心的像素坐标;其次,以各极值中心的像素坐标为圆心,与相邻极值的最小距离为直径,建立圆形ROI （region of interest）区域,在ROI区域内并行分水岭变换和最小二乘法圆拟合得到圆心;再次,采用透视变换建立该图像与垂直相机光轴的同相位桨叶图像（正面图像）的投影映射关系,再采用LM （levenberg-marquardt）优化求解投影映射矩阵;最后,将该图像转换为正面图像进行圆心检测,再将该圆心坐标逆变换得到精确圆心坐标。实验结果表明,本文检测方法准确率和精度分别达98.89%和0.191 mm,已应用于直升机高速旋转桨叶运动轨迹和形变的高精度视觉测量。     

圆的中心投影

运用坐标法建立了坐标平面xoz上的单位圆在平面xoy上的(中心投影)象与投影中心的一种非线性对应关系,并讨论了投影象为椭圆、双曲线、抛物线、圆和等轴双曲线时,投影中心的轨迹.     

基于时间编码结构光的投影自动校正方法

投影仪在使用的时候须垂直正对投影屏幕,否则会产生投射图像的畸变失真,人工调整过程繁琐耗时.针对如何快速、精确地捕捉投影屏幕的相对位置,进而完成失真校正的问题,提出了一种基于时间编码的结构光三维测量方法.该方法利用光纤传感器高精度、格雷码低误码率的优点,能更高效地完成空间定位,从而使图像的数码校正更加准确.实验结果表明,...     

GeoVRML技术的三维可视化表达应用研究

GeoVRML技术支持多种坐标系统和参考椭球体,数据表达精度高,三维建模功能强大,可有效构建三维地形模型.运用GeoVRML技术对吉林省东部山区进行了三维地形可视化研究,实现了大规模地形数据到GeoVRML数据文件格式的转换、海量数据的快速、准确、实时显示,取得了较好的效果,为利用虚拟现实建模语言进行地理信息的三维可视化表达及相关研究提供了研究案例.     

基于网格细分和边界自适应的三维模型可见水印

数字水印技术可以有效保护数字产品的版权,而可见水印以水印信息为观察者所见,达到标识版权、保护数据的目的。对三维网格模型的不可见水印已有了广泛研究,但对可见水印的研究甚少。为此,提出一种建立在三维网格模型上的边界自适应可见水印算法。该算法使用Windows系统下的TTF字符库,直接输入需要嵌入的水印信息,包括汉字、英文字符、数字,通过将三维网格模型的平滑区域投影至二维平面进行预细分,以实现可见水印的嵌入。实验表明,该方法可在三维网格模型上较好地显示出汉字、英文字符及数字,边界平滑且具有鲁棒性,起到了用可见水印标识版权的作用。     

圆柱面正交时相贯线正等测投影的数学模型及计算机辅助绘图

建立了圆柱面正交时相贯线正等测投影的数学模型,并对投影中相贯线的可见性进行了分析,导出了可见相贯线端点坐标的计算公式,同时还给出了用计算机绘制相贯线投影的框图.     

投影点坐标方差最小化车牌垂直倾斜校正

车牌识别中为便于字符分割与识别,需对倾斜车牌进行校正. 该文提出基于字符投影点坐标方差最小的车牌垂直倾斜校正方法. 首先对水平校正并划定字符区上下边界后的车牌图像进行字符粗分割,然后将字符点经剪切变换沿垂直方向投影. 根据投影点坐标方差最小导出两种剪切角闭合表达式,由此一步确定车牌垂直倾斜角并进行校正. 实验结果表明：与车牌垂直倾斜校正的旋转投影法和直线拟合法相比,该文提出的方法精确度高,运算时间少且鲁棒性好.     

空间靶标位姿的三维重建方法研究

从增强现实AR系统中目标跟踪的需要出发,介绍了空间靶标位姿的重建方法.文章在点重建和线重建方法的基础上,分析了空间矢量在任何成像面上的投影位置关系,导出了在世界坐标系和在图像坐标系中重建空间矢量的两种方法,并将上述方法用于空间靶标位姿的三维重建,且进行了验证.     

用简单旋转装置实现三维相机多视角数据采集

提出一种用简单旋转装置实现单视角三维相机对物体进行多视角表面数据采集的方法.论述了基于这一方法的多视角三维相机的构造,旋转装置参数的标定,以及不同视角采集的物体表面三维数据直接通过相应的空间坐标变换关系对齐复位的方法;推导了关于旋转角度的空间坐标变换函数,分析了由旋转装置引入的多视角数据对齐复位的误差,最后给出了实例并进行了讨论.本方法构成的多视角三维相机将具有系统简单,采集过程无需附加操作和特殊要求,可确定的对齐复位精度以及全自动化的快速采集复位过程等特点.     

鱼眼图像到透视投影图像的还原和简单漫游

在虚拟现实,机器人导航及视觉监控等领域,需要使用具有较大视角的鱼眼摄像机,这样得到的图像被称为鱼眼图像.鱼眼图像都有不同程度的变形和失真.该文通过先确定鱼眼图像的中心和半径,再用一种简单的数学模型即球面投影,实现了180度鱼眼图像的还原,并在把视点固定在光学中心的情况下,在上下左右四个方向实现了图像的漫游.     

基于层次包围盒的光线投射算法研究

提出了一种基于层次包围盒的光线投射方法,引入OBB层包围盒减少投射光线数量,以遍历方式实现空体素跳跃,对原始图像进行预处理,提高三维图像显示效果,加快绘制速度.通过对实际医学胸部CT图像病例进行三维重建,显示效果较好,绘制速度得到提升,验证了该算法的有效性.     

球极投影的若干性质

介绍了在球极投影下引入的黎曼度量,并介绍了这种度量的一些性质,指出了这种度量与从平直的欧几里德空间标准度量中诱导的黎曼度量是一致的;同时指出在球面上的连续切向量场上必然有奇点存在,这就为球面的量测作了理论上的准备;最后介绍了球极投影下的联络系数及其计算公式。     

用矩阵方法处理3自由度系统的微振动

以分析动力学为基础,讨论3自由度系统在其平衡位置附近的微振动.用矩阵进行坐标变换,使系统变为3个去耦的单自由度振动问题.应用矩阵方法进行计算,随着系统自由度数的增加,计算工作量很大,为此必须借助计算机进行计算,得出系统的简正频率、简正坐标及耦和振动曲线图.利用矩阵进行坐标变换使系统去耦,它为研究多自由度的受迫振动提供了有效而方便的方法.     

基于立体视觉的月面地形重构

为了使月球探测器在月球表面安全的软着陆,需要对着陆区域的地形进行三维重构。提出了一种长基线的立体视觉的重构方法。在重构方法中,采用尺度不变特征变换方法,解决了存在旋转和缩放的图像的匹配问题;通过鲁棒最小二乘法估计相对旋转和位移;通过极坐标投影的方法对图像进行校正;使用归一化互相关算法完成立体图像对的匹配;结合Locus方法对地形进行三维重构。仿真的结果表明该方法可以有效的应用于月面地形的重构。