光笔式三维坐标视觉测量方法研究

基于便携式双目测量系统,提出了一种新型便携式光笔测量方法。利用标定参数已知的双目像机进行图像采集,结合图像坐标系与空间坐标系的对应关系求得标志点空间坐标;利用最小二乘方法拟合空间直线,得到测头三维坐标与标志点三维坐标数学关系,求解测头坐标。实验结果表明,在摄像机视场范围内,空间坐标测量精度达到1 mm,证明了该光笔测量系统的实用性。     

基于高斯金字塔的运动目标检测

针对自然环境下运动目标检测背景动态变化问题,提出一种新的基于高斯金字塔模型的背景差分算法.首先将图像序列进行多尺度分解,得到不同分辨率下的当前帧和背景帧;然后,在不同分辨率下采用高低双阈值进行背景差分运算,得到双阈值产生的2帧前景图像,阈值根据环境自动获取;最后,将各层差分图像自顶向下融合检测感兴趣的运动目标,并在HSV空间中去除阴影.背景模型的初始化和更新方法基于2种假设:一是背景点出现的概率较大;二是距离当前帧越近的点越能真实地描述背景.研究结果表明:该算法能有效地应用于动态背景环境下,可以克服光照变化及阴影的影响.多个标准图像序列的测试证明了该算法具有较高的准确性、鲁棒性和自适应性,时间复杂度低,可以运用于实时检测系统中.     

一种基于实景三维模型的定位方法

实景三维模型的建立是数字地球技术的一个重要组成部分,它包含了多种多样的地理信息,可以细致地还原出城市的形态面貌。将定位技术与数字地球的概念相融合,提出了一种基于实景三维模型的定位方法,通过将待定位点的影像与多源传感器生成的实景三维模型中的影像信息进行比对来达到定位的目的,由于实景三维模型数据量庞大,在此基础上先进行粗定位,确定用户所在的大概位置,最终将影像比对的搜索范围控制在100 m以内。     

一种三维点云聚类算法的研究

在重构曲面之前,需要对点云数据进行聚类处理,以保证后续3D重建工作准确、高效地进行。基于采用传统的聚类方法处理立体视觉形成的海量数据所存在的计算与存储瓶颈问题,提出一种新型的聚类算法,即基于包围盒的密度聚类算法。它首先利用包围盒算法对给定的海量点云进行过分聚类,然后对每个过分簇求中心,用中心点代替过分簇,最后在过分簇的级别上进行基于密度的聚类来完成对整体的聚类。结果显示该方法能够有效地实现海量点云的聚类,突破计算瓶颈。它实现了原始点云的大量删减,简化率高达96.75%,并最终在过分簇的级别上将原始点云分为5类。     

基于四目系统的复杂表面高精度密集空间点云获取方法

在敦煌莫高窟文化遗产数字化保护中,针对基于立体视觉的方法对目标进行三维重建时,复杂表面缺乏特征点,难以获取高密度和高精度空间三维点云的问题,提出了一种基于投影和四目立体视觉的方法。首先,采用投影仪向目标投射黑白棋盘格,并检测角点;然后通过软件细分,将棋盘格在横向和纵向分别平移9次,将棋盘格角点数扩展81倍;最后,用基于四目立体视觉系统的匹配策略,短基距系统用来立体匹配,长基距系统用来计算空间坐标,获取均匀、高密度和高精度的三维点云。实验结果表明:与传统的Harris算子相比较,所提方法获取的三维点云数据能更准确地描述目标的三维结构,点数在数量级上有提高。精度方面,所获取三维点云空间坐标的绝对误差小于1 cm,相对误差小于10%。     

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。