基于序列图像的工业钣金件三维重建与视觉检测

针对目前工业制造领域面临的难题,提出利用非量测数字摄像机进行工业钣金件高精度三维重建与视觉检测.采用二维直接线性变换分解摄像机参数初值并结合光束法平差进行高精度标定;利用最小二乘模板匹配提取像面上的点、直线信息并进行混合光束法平差,从而进行钣金件的高精度三维重建及其尺寸制造误差的检测.所开发的视觉检测系统硬件成本低、自动化程度较高,实际数据的多次实验均取得了优于1/8 000的相对精度,说明所论述的方法为工业零件的自动化三维检测提供了一条可行途径.     

一种基于刚性坐标系的工业测量系统数据处理方法

在构建的新型三维工业测量系统中,分析了电子经纬仪观测数据的处理方法。应用虚拟相片概念,将观测数据转化为虚拟相片数据。通过采用刚性测量坐标系,忽略仪器整平误差带来的影响,减少了数据处理计算量。结合摄影测量光束法数据处理理论,实现了对仪器观测数据的解算平差,获得了与目前成熟工业测量系统软件同等的解算精度。     

基于LM法的光束法平差巡视器导航定位

光束法平差是一种通过高斯牛顿法进行最优估计的方法,在利用相机图像进行巡视器导航定位时起着重要的作用.为获得在缺少足够控制信息的月面环境下的高精度定位信息,提出一种利用列文伯格-马夸尔特算法(LM算法)代替高斯牛顿算法,进行图像光束法平差的巡视器导航定位方法.根据LM算法的核心思想和巡视器图像的构网特征,构建光束法平差模型,并给出了合适的阻尼策略和验后权估计方法.实验结果表明,基于LM算法的光束法平差巡视器导航定位,可以克服高斯牛顿算法适用性弱的缺点,具有较高的定位精度和理想的收敛速率.     

高精度光束法区域网平差软件

项目研发单位：武汉大学。 项目简介：本产品主要进行摄影测量领域的高精度光束法区域网平差。输入数据无需影像外方位元素及连接点的空间坐标初值，可以自动构建自由网并进行绝对定向，采用地面控制点和GPS／IMU数据进行联合平差。软件解算精度不低于国际著名光束法区域网平差软件，且功能更为丰富和独特，界面操作更加简单。     

GPS大坝变形监测网数据处理模型

考虑到GPS大坝变形监测网的特殊性，提出了以站心地平坐标系为参考坐标系的GPS大坝三维变形监测网的数据处理模型；提出了应用模糊数学中的聚类分析方法对拟稳点（或固定基准点）的相对稳定性进行检验的数学模型；提出了平差采用拟稳平差的方法．用VB语言开发了GPS大坝三维变形监测网的数据处理软件系统，并对某大坝GPS变形监测网的三期观测数据进行了平差计算，其结果表明，所提出的数学模型更适合于GPS大坝变形监测网的数据处理．     

最小化重投影误差的PFR三维射影重建

基于PowerFactorization(PF)仿射重建算法提出了一种最小化重投影误差的线性射影重建算法PFR(PF reprojection).该算法通过线性算法实现了重投影误差的最小化.算法通过添加权值参数将重投影误差非线性的代价函数转化为三线性的代价函数,并基于摄像机运动、三维场景结构以及射影深度之间的加权交错最小二乘法实现了重投影误差的交错最小化.实验结果表明本算法能在不影响输出精度的前提下提升射影重建30%的整体效率,适合作为标准光束法平差算法的引导算法或与光束法平差组成混合算法.     

航测区域网《光束法》平差

航测区域网《光束法》平差最终是以航测区域为整体按最小二乘法原理进行平差的。整个计算由小平差、中平差及大平差二阶段组成。在小、中平差阶段由于先消去地标未知数,从而大大压缩了存贮单元并加快了计算速度。大平差用共轭斜量法解算方程组。为了提高平差精度采用不等权平差。利用平差求得的象点观测值的改正数,作为自动剔错的依据。最后,为了研究《光束法》的理论精度及航测网中误差积累规律,程序中还设计了模拟计算的功能。     

解析空中三角测量系统在乌江流域测区的实际应用

解析空中三角测量系统,主要应用于航线法区域解析空中三角测量,采用光束法区域网进行整体平差。光束法区域网平差的理论严密,加密精度高。贵州省第二测绘院将此系统应用于乌江流域测区1：1万的加密工作中,从而使乌江测区加密工作降低了工时、提高了功效,取得高精度的加密成果。     

一种融合点线特征的视觉里程计架构设计与定位实现

基于视觉的同时定位与地图构建（SLAM）技术是实现移动机器人自主导航的关键.当机器人处在陌生环境中时,通常会利用周围目标的点特征来估计导航相机的位姿,并利用光束法平差来估计相机位姿和特征空间位置.但如果环境中的特征信息不丰富,则无法准确估计相机轨迹,且欧式坐标与反深度信息下的光束法平差部分条件下不收敛.为此,提出了一种在缺少特征点的环境下通过收集深度相机信息,同时利用点特征与线特征融合的视觉里程计,构建了融合视差角光束法平差与基于线特征的光束法平差的策略,从而使重投影误差达到最小化.最后与其他基于特征的SLAM系统进行比较,实验结果表明,在缺少特征点的真实环境中,系统位姿估计的性能与准确度得到提升.      

特殊矩阵在现场摄影测量中的应用

现场摄影测量涉及到前方交会、后方交会、光束平差。在建立它们的数学模型时须对共线方程、共面方程进行泰勒微分展开,泰勒微分展开式的系数推导相当繁杂,选用合适的坐标系旋转矩阵和某些数学规则可使推导简单,计算优化。本文选用一种代数坐标系旋转矩阵并讨论系数推导和方程计算方法。     

Flexible planar-scene camera calibration technique

0　IntroductionCalibrationofcamerasisaprerequisitefortheextractionofprecisethree dimensionalinformationfromimageryinpho togrammetry,computervision ,roboticsandotherareas.Muchworkhasbeendoneinthephotogrammetrycommunity[1 3] ,andmorerecentlyincomputervision[4,5] .Anumberofauto calibra tionapproachesbasedonactive visiontechniquehavebeenad dressedbycomputervisioncommunities,butmanyofthemneednon linearoptimizationwhichtakesmoretimethanlinearonesorcameramotionsneedtobepartlyknown[3 \〗.Insomecases,…     

Integration of Computer Aided Inspection Planning with CAD Using STEP

ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇｗｉｔｈＣＡＤＵｓｉｎｇＳＴＥＰ￥ＣｈｅｎｇＹｅ，ＣａｔＦｕｚｈｉ，ＨｕａｎｇＬｉｎｃｈａｎｇ成晔，蔡复之，黄林昌（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎ...     

视觉测量系统的像点残余误差和紧密度分析

提出了视觉测量系统的像点残余误差和紧密度的精度评价方法,基于束调整算法推导了像点残余误差和紧密度的计算公式.测量实验表明,在大尺寸视觉测量中,采用本方法更有利于对测量作精度评价,便于工业测量应用.作为实例,对实验室控制场内测量点进行三维坐标测量,50 %的待测像点坐标达到0.13像素的精度,50 %的空间点坐标的紧密度小于0.024 %.这种精度评价方法特别适合于采用束调整算法的多站位视觉测量系统,可以伤脑筋为常规精度估算方法的补充.     

敦煌壁画数字图像的三维信息恢复

详细阐述了用数字近景摄影测量和计算机图像处理技术来恢复敦煌壁画三维信息的过程,以达到原样数字保存敦煌壁画的目的.通过建立洞窟的统一坐标系统,对洞窟壁画进行近景摄影测量,并把近景摄影测量获取的底片用高分辨率的扫描仪扫描成数字图像.然后经过坐标变换,建立每个墙面壁画的辅助空间坐标.在此基础上,经过模型定向、核线重采样、影像匹配、数字表面模型的生成,直至最后生成正射影像,恢复壁画的三维信息.从壁画图像处理的结果来看,所有控制点绝对定向的残差都在毫米级,壁画数字表面模型的中误差也在毫米级,也就是说敦煌壁画图像数据的几何纠正达到了毫米级.这表明用近景摄影测量和计算机图像处理技术可以很精确地恢复敦煌壁画的三维空间信息,从而达到保护和永久地数字化存贮敦煌壁画、塑像文物的目的.同时也为我们提供了一种文物保护的新方法和新思路,为古代珍贵文物的保护、复原与研究提供了新的手段.     

三维曲面柔性轧制辊形计算方法

分析了利用曲面柔性轧制方法实现三维曲面件成形过程中板料厚度变化与轧制变形之间的关系,推导出当工作辊弯曲形状为圆弧时,凸曲面柔性轧制不均匀辊缝的辊缝分布以及工作辊排布函数公式.根据该公式对凸曲面柔性轧制进行数值模拟研究,并通过计算将离散辊全局压下量转化为局部压下分量,得到较好的模拟结果.研制了小型实验装置并进行成形实验,得到典型实验件.数值模拟与实验结果表明,曲面柔性轧制用于成形三维曲面零件具有可行性和实用性.     

基于多幅图像序列的三维重建

基于多幅图像序列的三维重建技术, 以两幅图像的三维重建算法为基础, 采用由运动中恢复校准的结构方法, 在已知摄像机参数的情况下, 利用KLT特征点跟踪算法, 实现了多幅图像的三维重建, 并利用集束调整优化了重建结果.     

活体微生物图象运动参数处理系统

发展一种在接近自然状态下活体微生物的检测和识别技术是十分重要的，本文阐述了一种用于研究活体微生物图象采集，运动参数的处理系统，由一组富里叶光学和空间滤波器为基础的激光图象系统组成，包括一套ＣＣＤ图象检测器，录象机和微机等，给出一套工业微生物在线快速检测用便携式激光显微图象采集装置的设计及试验系统的实验结果。     

宝石轴承图象边界的自动检测

本文首先对PC—BS图象测量输入系统的宝石轴承图象边界采集原理进行分析,提出了坐标重建、直角坐标修正和多边界数据分离等边界预处理方法;然后,着重讨论了用于轴承边界的圆度、尺寸和圆心度检测的两种计算方法—点—圆变换法和圆形曲线拟合法。初步实验表明,本文所提出的检测方法是正确可行的,具有一定的实用价值。     

基于机器视觉汽车扶手箱卡簧装配质量检测系统的研究

给出了一种基于机器视觉的全自动汽车扶手箱卡簧装配质量检测系统。利用由工业摄像机和光源组成的视觉系统采集汽车扶手箱装配部位的结构图像并对其进行分析处理。通过对图像进行去除噪声、模板匹配定位、目标区域图像分割等过程得到待检测部件的相对位置信息。运用软件来测量各个区域特征间的位置关系和面积大小并与标准值进行比较来判断装配质量的好坏,从而实现汽车扶手箱卡簧装配质量检测过程的完全自动化操作。