基于OpenCV的挖掘机器人摄像机参数标定

为了建立挖掘机器人视觉系统摄像机测量模型,提高视觉测量精度,分析了挖掘机器人摄像机视觉系统内、外参数成像模型及摄像机非线性畸变参数,确定了适合挖掘机器人视觉系统的标定参数。通过采集自制的棋盘标定模板不同方向的七幅图像,基于OpenCV技术实现了对模板角点的提取。通过七幅图像进行标定实验,实验结果获得了摄像机模型的线性内部参数矩阵,标定出了摄像机非线性模型的径向畸变系数,摄像机外部旋转矩阵及平移向量,并给出了标定参数误差。研究结论表明采用角点提取方法,标定误差可达亚像素级,能够满足挖掘机器人视觉系统的标定及视觉测量精度要求。     

基于双目视觉模型的炮弹落地姿态测量方法的研究

炮弹的落地姿态和速度等对炮弹的威力有很大的影响，本文通过放置在炮弹落地区域附近的双目跟踪测量系统测量炮弹的序列图像获得炮弹的姿态、速度和轨迹等参数。由于双目摄像机左右两幅图像上对应区域的灰度值并不相同，所以灰度匹配方法难以得到炮弹图像的正确匹配；并且由于视差的原因，同时获得左右两幅图像上的炮弹轮廓线，不是炮弹的同一轮廓线。本文提出提取炮弹的中轴线计算炮弹的俯仰角和偏航角的方法。通过获得的亚像素精度的炮弹顶点坐标计算炮弹的运动速度和轨迹。为了进行多目标测量，本文还对多目标匹配测量进行了研究，模拟实验结果表明本文提出的方法有结构简单和精度高的优点。     

模板匹配方法在高速目标跟踪中的应用

提出了一种用于高速目标跟踪的快速识别算法.根据图像目标与背景的特点,摒弃传统的逐点扫描方法,设计了一种"十字"匹配模板,根据待识别区域与"十字"模板的灰度差进行目标识别;为了提高识别速度,对目标图像进行二值化处理,采用逻辑运算获得模板与目标的相似性测度,通过相似性测度与阈值的比较,进行遍历点的跳跃.仿真结果表明,该算法大大提高了识别速度,实现了对高速摄像机拍摄角度的控制,进而对目标进行实时跟踪.     

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.     

双目立体视觉摄像机标定及精度分析

以VC++为开发平台,采用开源的OpenCV函数库实现张氏标定算法;以标定板上的角点为测量对象,进行双目立体视觉系统的三维数据测量.采用标定获得的摄像机参数对模板图像进行校正,使用Harris算子进行角点提取,并对各行各列角点进行最小二乘直线拟合,以其交点为最终的角点位置,最后进行角点匹配与反求.测量结果的精度分析表明...     

染色体条纹提取算法研究及应用

提出一种基于灰度阈值的染色体条纹提取方法.利用染色体内部的灰度差异,采用改进的Bernsen算法求取局部阈值;通过迭代二分算法进行染色体区域标定,划分图像的灰度等级,锐化图像;利用锐化图像的灰度直方图提取有效灰度段,获得准确的染色体条纹.最后,应用本文的算法对200张染色体样本图进行测试,试验证明本文算法所提取的条纹清晰准确、噪声干扰小,对染色体的分离算法研究有一定的指导意义.     

CCD摄像机标定中角点亚像素定位方法

CCD摄像机的标定是实现光学三维轮廓测量技术的必要步骤,其标定精度在很大程度上取决于标定特征点的定位精度.在分析现有棋盘格角点像素级和亚像素级定位方法不足的基础上,提出了一种基于改进SV方法的棋盘格角点亚像素定位方法.首先,采用SV算子对角点进行像素级检测;其次,选取标定图像中以初定位角点坐标为中心的5×5像素区域,对其灰度值进行双线性插值;最后,计算插值图像的灰度质心,再根据插值放大倍数,将质心转换到亚像素坐标,实现了角点亚像素定位.实验结果表明,该方法可以获得亚像素级角点坐标,实现CCD摄像机的高精度标定,标定平均误差为0.108 mm.     

一种水下双目视觉测距方法研究

基于改进的SIFT特征匹配算法,建立了一个水下双目视觉测距系统.围绕提高水下双目视觉测距的精度、速度和抗干扰度等,研究了图像预处理、SIFT特征匹配算法等关键技术.针对传统图像直方图均衡化结果过亮或过暗现象以及过增强的特点,提出了一种改进的结合了OTSU阈值算法的直方图均衡化方法;结合稀疏匹配搜索算法,提出一种改进的SIFT特征匹配算法对左、右目图像进行特征匹配.利用区域增长算法,分别生成了水下标定板和机械臂的伪彩色视差图像,由视差图获得了目标相应位置的距离.实验结果显示:水下标定板平均测距精确度为97.66%,利用所提方法也获得了水下机械臂的双目视差图像.     

基于模板匹配的轨道基桩识别研究

为了克服铁路建设中人工检测的局限,在满足测量精度的条件下,利用图像处理方法,对基桩进行在线识别.由CCD采集基桩的图像,对基桩图像先进行直方图均衡,再用模板匹配法对其进行识别.在实验中,对用直方图均衡处理和其他图像预处理的方法进行了比较.结果表明,用模板匹配法能将经直方图均衡过的图像中的轨道基桩有效地识别出来,且识别精度高、速度快,可以满足铁轨在日常铺设时的测量要求.     

基于区域直方图统计的灰度图像色彩传递方法

应用直方图统计法描述图像的区域纹理,提出基于区域直方图纹理描述的灰度图像色彩传递处理方法.为待彩色化处理的灰度图像选定适当的参考图像,并在去相关的对立色空间对两幅图像的亮度通道作线性变换.用直方图统计法描述的像素邻域纹理特征进行图像间的像素匹配,将匹配性最佳的参考图像像素的颜色值传递给相应灰度图像像素的颜色通道,将色彩传递结果图像转换回RGB空间显示.实验结果表明:该方法能够提高像素匹配的准确性,获得色彩自然感优于常规色彩传递方法的彩色化图像;该方法运算量较小,便于实际应用.