基于平面模板的摄像机线性标定方法

有效的摄像机标定方法是计算机视觉应用中的一个重要问题．采用一种基于平面模板的摄像机线性标定方法，该方法只要平面模板在摄像机前运动，拍摄平面模板在不同位置的图像，提取平面模板在每个位置获得图像的网格角点，对每幅图像就可以确定一个单应性矩阵，这样就能够进行摄像机标定．实验结果表明，该方法简单易行．     

基于拉丝法的线结构光视觉测量系统标定

 利用线结构光视觉非接触测量技术的大量程、大视场、高精度、光纹信息提取简单等优点进行非接触测量大型机器及轨道等。分析了线结构光视觉测量传感器数学模型,利用构建的位于光平面上的标定特征点,提出了一种基于拉丝法的线结构光视觉测量标定方法,即先标定传感器相机的内外参数,再利用激光线与铁丝相交形成的点作为特征点标定光平面在相机坐标系下的方程。该方法降低了标定设备的成本,过程简单。标定结果表明：该方法标定满足测量要求。     

多视点三维测量系统的全局标定方法研究

针对线结构光三维测量速度较慢和易发生遮挡问题，开发了一种多视点线结构光三维测量系统．并针对本系统提出了一种简易的基于线结构光的多目视觉三维测量系统全局标定方法，标定过程只需要一块可自由移动的共面靶标，即可将所有摄像机局部坐标系统一到光平面测量坐标系，实现多视点测量数据的自动拼接．实验表明，该方法方便易行，适合现场标定，同时满足系统精度要求．     

一种新的三维PIV自标定技术

相机标定是获取相机内外部方位参数的过程。利用体视投影匹配确定的标定参数,就能从两幅体视照片中确定视场内一点的三维位置。提出一种新的在三维PIV测量中使用的相机自标定技术。该方法只需要测量现场的任意八个不相关点和一个标定长度做参照,就可实现流场的自标定,完全不需要再测试现场放置标定体,更不需要已知相机的内外方位元素。该标定方法分为两步:第一步标定相机内方位元素:由三灭点定理确定体视相机的初步标定参数;第二步标定实际流场:利用同源像线与基线必定确定一平面作为优化约束,对第一步取得的参数进行非线性优化。实验证明,该方法行之有效。     

相机目标自标定系统三维重构的研究

对相机目标自标定系统三维重构方法进行了研究,首先介绍了相机的针孔透视变换的数学模型,并计算了相机成像的畸变系数;介绍了相机传统线性标定的方法,重点分析了引入非线性优化的平面标定的方法,并在此基础上结合LM优化算法对相机的参数进行了求解;最后通过实验仿真证明了该方法能够较好地描述相机的成像情况,从而证明了引入非线性优化的标定方法在相机目标自标定系统三维重构中的可行性。为相机系统识别目标的精确度,实现对目标的全方位精确识别提出了一种新的研究思路。     

一种多相机视觉测量系统的全局标定方法

提出了一种基于双平面靶标的多相机全局标定方法,要求两靶标之间为刚性联接,绕同一根轴旋转,但它们之间的相对位姿关系可以是未知的.该方法不仅适用于立体视觉测量系统,也适用于基于单目视觉的多相机测量系统,应用于四轮定位仪中多相机相对位姿关系的出厂标定,标定精度满足出厂要求.     

基于局部单应性矩阵的结构光系统标定研究

在基于结构光测量系统中,投影仪标定对物体的三维测量精度有着直接的影响。通过投影仪投射多幅正交格雷码至棋盘格标定板表面,利用未标定摄像机获得受棋盘格标定板调制的变形格雷码条纹图像,通过局部单应性矩阵方法获得棋盘格标定板各角点所对应的投影仪图像坐标。根据摄像机图像坐标、投影仪图像坐标与棋盘格标定板角点对结构光测量系统进行标定,获得摄像机与投影仪的内参数矩阵以及投影仪图像坐标系在摄像机图像坐标系的位姿矩阵。最后对结构光测量系统进行了标定实验;并使用Samuel Audet标定工具箱、Douglas Lanman标定工具箱与提及的标定方法进行标定误差对比。实验结果表明该方法操作简便,精度高,能较好地标定结构光测量系统参数。     

一种新的CCD相机与激光相机的标定方法

在智能机器人的导航定位系统中,为了得到的信息更加全面和准确,一般采用多种传感器共同获取信息,这就需要进行数据的融合,多传感器的联合标定是数据融合的关键问题。针对CCD相机和激光相机进行标定,首先采集标定靶特殊点的信息,建立标定靶平面方程,其次用harris角点检测算法检测角点,去除不符合平面方程的点,最后求解旋转矩阵和平移矩阵。实验结果表明,该方法能有效去除混合像素,标定结果更加准确。     

基于主动视觉的结构光手眼系统自标定方法

为实现结构光手眼系统的标定,提出一种基于主动视觉的结构光手眼系统自标定技术。该标定技术无需使用特制靶标,只需场景中三个特征点,通过控制机器人进行四次线性无关的平移运动和两次带旋转运动,即可实现结构光手眼系统的标定。四次非线性相关的平移运动标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分,两次带旋转标定手眼矩阵的平移部分,两次带旋转运动中提取的两激光条,结合特征点所在平面信息,标定光平面方程。实验结果表明,三维数据测量精度可达到±1.32mm,平面特征点间的长度测量误差为±0.73 mm;该标定方法简单,特征选取容易,对结构光手眼系统的实际工业现场使用有重要意义。     

基于结构光立体视觉的激光再制造工件的测量

为了实现激光再制造工件的快速准确测量,提出了1套与激光再制造机器人耦合的视觉系统.该视觉系统由2个摄像机、1个激光投射器和计算机组成.摄像机和激光投射器组成扫描测头,由6自由度机器人手持实现多视角扫描.并自动完成数据拼接,消除‘死角'.首先,通过MATLAB编程完成系统标定,分别标定出单目摄像机内外参数矩阵,双目相机关...     

一种多线结构光测头的误差补偿方法

针对在多线结构光测量系统中光平面不等距和不平行引起测量误差的问题,提出了一种基于标准三角块的误差补偿方法.通过分析测量误差产生的原因,建立了光平面平行度、光平面间距与测量误差之间关系的数学模型,将测头产生的结构光条投射到一个标准三角块斜面上,利用三角块斜面的几何变换能力将光平面平行度、光平面间距的信息转换到系统可以进行精确测量的光平面当中.通过CCD采集和数学计算,可以得到准确的各光平面平行度和光平面间距的误差数据,并根据得到的误差数据对测得的原始数据进行补偿修正,由实验证明了该方法在对阵列式多线结构光测头结构误差补偿后,测量得到的数据精度可以提高约40%.     

磁性薄膜磁畴图像的傅里叶光谱

提出一种快速估测大面积磁性薄膜磁畴结构的方法──傅里叶光谱分析法．利用偏振光透射半透明磁性薄膜产生的法拉第旋转效应,让穿过磁性薄膜后具有不同偏振面的光再经过检偏器,调整检偏器的晶轴方向使之与某一部分光的偏振面垂直,于是一部分偏振光消光,而另一部能够通过,在足够远处便得到了代表磁性薄膜畴结构的衍射光谱,这种方法可用于磁性薄膜畴参数估计及磁性薄膜畴壁动态特性研究．     

单光束位相反演技术研究

单光束位相反演技术是物体经反射或者透射后,在轴向上对物体进行多平面采样,通过应用基于角谱法传播的迭代位相恢复算法再现振幅和位相的技术。通过仿真和实验分别比较了再现位相与原位相的误差平方和,从而研究位相恢复算法的迭代次数和采样平面数对位相再现的影响。在理论仿真情况下,迭代次数与采样平面数越多,再现位相与原位相的误差平方和就越小,再现效果越好,但在实验中,迭代次数和采样平面数在一定范围内是越多越好,但迭代次数和采样平面数太多会导致实验误差叠加,引入过多噪声,使得再现效果越差。     

基于相位恢复的二维图像彩色再现

携带物体信息的衍射光波中包含了振幅和相位信息,现有相机只能记录光强信息,振幅信息在光束传播过程中抗噪能力差,易丢失,因而相位信息的恢复有着重要的意义。利用光强传输方程和基于Gerchberg-Saxton(GS)的角谱迭代算法,研究了二维图像的相位信息恢复问题。首先利用两幅二维图像,分别模拟像面位置光波复振幅的振幅信息和相位信息。然后利用角谱传递函数计算了光路中两个离焦面位置的复振幅分布。将三面光强分布直接代入光强传输方程,因多次近似只能得到粗略的相位分布,将其作为基于GS角谱迭代算法中的初始相位可加快收敛速度,得到更精确的相位分布,相位误差均方根值低至10-8。最后,结合图像的RGB通道,通过角谱传递函数和计算所得相位,利用三面光强分布,实现了像面附近的彩色图像再现。     

平衡剖面正演模拟技术在松辽盆地构造分析中的应用

合理的进行构造解释是油气勘探至关重要的环节．平衡剖面正演模拟可以快速、有效地检验地震解释的正确性,提供合理的解释模型．同时可以动态地显示构造变形历史,为研究油气的形成与演化提供依据．根据剖面要素与构造变形的关系,选择模拟参数为：层面、断层、滑脱面、剥蚀面,平衡剖面的正演过程为：剖面初部解释、正演模拟、剖面比较、剖面详细解释．对松辽盆地实际剖面的模拟表明,盆地裂谷期断陷盆地结构主要受边界主断层滑脱面形态及其深度控制,反转构造受早期断层滑脱面形态控制,利用断弯褶皱模型能够更好的解释大庆长垣的成因．因此在伸展地区构造解释中,要进行滑脱构造的研究,为油气勘探提供可靠的依据．     

汽轮发电机组励磁系统参数辨识

通过对典型的励磁系统进行分析,确定其模型机构和需要辨识的具体参数,进行汽轮同步发电机组励磁系统参数可辨识性研究,得出在该模型下,通过设置合适的观测点,励磁系统的参数可唯一辨识的结论.以误差平方和最小为目标函数,采用进化策略法进行参数辨识,确定该模型结构下,励磁系统的各项具体参数.算例进一步验证能有效地辨识出励磁系统的参数.为汽轮同步发电机组励磁系统参数的辨识奠定了理论依据.     

光导池吸光度表达式的推导与计算

在窄矩形横截面入射光束被平凸透镜会聚后，其入射光线全部沿直线型光导池的子午面反射行进的情况下，推导出光导池吸光度表达式．按此式用计算机进行数值计算并作图，发现吸光度Ａ与待测样品浓度和光导池的长度均成很理想的线性关系．     

基于结构面特征的优势组划分方法

以往的优势组划分方法都是以结构面的产状信息为基础,未考虑结构面力学特征及分组指标权重对优势组划分结果的影响,这样可能会导致分组结果不准确.因此,本文引入结构面特征分级法(CSPC)所定量评价的结构面的力学特征,提出基于结构面特征的优势组划分方法,采用可变模糊聚类迭代模型进行结构面的优势组划分.结果显示,结构面力学特征对结构面优势组划分的影响不能忽略.利用基于结构面特征的优势组划分方法可以预测出每组结构面的抗剪强度参数,为后续的块体稳定性分析奠定基础.     

极点配置系统的品质评估

极点配置是一种控制系统设计的重要方法.系统品质取决于闭环控制系统的零极点位置(在S平面或Z平面上).虽然这个方法可用于全状态反馈控制系统或部分状态反馈系统,但至今很少讨论到零点对时间响应的影响的定量计算问题。根据预期时间响应与极点位置的关系,本文给出最优极点配置的选择与分部权系数的估计.     

岩体结构面产状随机分布空间表征

基于不同的结构面产状概率分布函数对工程岩体的结构面进行模拟.通过运用内聚理论对结构面进行组别划分,并分别采用双平均密度分布、双正态密度分布、Fisher分布三种不同的分布形式,结合分布参数的反演,进行随机性结构面模拟.引入辽宁省某边坡工程的计算,运用自主研发的Geo SMA-3D(geotechnical structure and model analysis-3D)系统进行关键块体搜索,提出离散性评价参数,分析基于不同结构面产状概率分布计算得到关键块体体积的差异.研究发现当离散性评价参数大于临界值时,生成的关键块体体积随离散性评价参数的减小而增大.