一种基于全向摄像机的移动机器人定位方法

研究用压缩的全向图像在移动机器人上定位和环境建模．采用Parzen窗方法估计全景图像边缘的概率密度，用FFT方法简化计算获得密度估计的实时处理效果．研究了全景图像的旋转不变特性和全景图像矢量集合的主成分提取方法，以进一步降低图像数据矢量维数．压缩数据量后，便于建立大的环境模型供移动机器人实时定位用．定位通过投影图像矢量到特征子空间和在子空间中寻找最邻近点的方法实现．提出的定位方法用于移动机器人定位系统，在室内场景多次试验获得了较理想的结果．     

基于分块的摄像机内外参数标定方法

针对平面图像测量中平面相对于摄像机的外参数标定误差较大而测量精度较差的问题,提出一种基于分块的摄像机内外参数标定方法.将图像平面划分成多个子空间,在每个子空间上分别进行被测平面外参数和摄像机畸变系数的标定.在对系统非线性畸变分析的基础上,提出子空间划分标定与合并方法,并给出用分块方法描述的平面外参数表达式.对平面上卡尺的测量实验结果表明,采用分块的畸变内参数和平面外参数标定方法能取得较高的图像测量精度.     

基于立体视觉的摄像机标定方法的研究

摄像机标是立体视觉获取三维空间信息的前提与基础。标定结果的好坏直接影响着三维测量的精度及三维重建结果的好坏。笔者首先在本文中对摄像机标定的基础知识作了简要的介绍,采用三维标定块标定摄像机,避免传统的利用标定板标定摄像机丢掉了Z维的坐标信息所引起的误差,同时考虑相机的径向畸变因素,以提高标定精度。实验结果表明该方法精度较高,能满足立体视觉系统的需要。     

基于鱼眼镜头的全视觉图像

鱼眼镜头具有短焦距、大视场的优点，因而在很多领域都得到非常广泛的应用，但存在鱼眼图像畸变比较严重的问题，这就需要对图像畸变进行校正．为此，提出了一种能够实现全视觉球面图像的摄像机，并且给出它的标定方法．实验结果说明，根据给出的球面图像摄像机模型，图像畸变得到校正，并且也实现了球面摄像机对车辆周围环境的监测．     

基于全向视觉信息的足球机器人自定位方法研究

RoboCup中型组比赛对抗激烈。针对赛场的高度动态性,提出了一种快速的机器人自定位方法。首先根据全向视觉机器人的结构特点。在进行视觉处理时,利用图像掩模去除无效信息;同时针对全像素搜索的不必要性,采用基于Bresenham算法的像素搜索方法,缩小像素搜索范围。在机器人自定位时,利用白线定位方法,结合基于Bresenham算法的像素搜索方法,有效的提高图像处理的实时性。最后,以ASROⅡ机器人为实验平台,设计了实验验证了该方法不但提高了实时性;而且完全可以满足比赛对定位精度的要求。     

基于主动视觉的摄像机线性自标定方法

讨论了一种基于主动视觉的摄像机线性自标定方法,在摄像机为完全的射影模型,即畸变因子(skew factor)存在时,通过控制摄像机作一次纯轴向运动和3组两正交运动即可线性地标定出摄像机的所有5个内参数.当摄像机为四参数模型,即畸变因子为零时,只需控制摄像机作2组两正交运动即可线性标定出其4个内参数.模拟实验和真实图像的实验结果表明,该方法能够比较准确地标定出摄像机的所有内参数.     

基于OpenCV的视觉测量技术中摄像机标定方法

以视觉测量系统中的摄像机标定为研究对象,分析了开源计算机视觉库OpenCV中的摄像机模型,并考虑了镜头的畸变及求解方法,得出基于OpenCV的摄像机标定方法.该方法利用了OpenCV的函数库,简化了标定求解过程,提高了标定速率,并具有良好的移植性,适合于其他视觉测量系统.     

一种多摄像机视觉系统的标定方法

设计了一种标定多摄像机视觉系统的方法,在多摄像机场景中,放置共线的2点(一维标靶)并使其围绕1个固定端点摆动;通过多摄像机从各自角度同步拍摄,标定出各摄像机含径向畸变系数的内外参数。文中使用的标定物制作简单,解决了标定物各角度的可见性问题,适用于对分布式安放的多台摄像机进行集体标定。     

全向视觉中数据噪声对参数估计的影响

针对全向视觉中特有的数据特性,对图像中不同区域的数据噪声提出了不同假设,并在此假设下分析了数据噪声对线性参数估计的影响,研究表明,尽管远离图像中心区域的数据误差较大,但这些数据对参数估计的影响是非常大的.此外,还提出了一种分步选择数据点的方法,首先选择较高精度的数据得到初始参数估计值,然后逐步选择更多的数据点以保证得到尽可能多的数据点,而且所选择的数据点尽可能覆盖图像的边缘区域.实验结果表明,文章提出的方法可以得到更精确和更稳定的参数估计.     

一种基于单幅图像双消失点的摄像机标定方法

介绍了摄像机标定的概念和两种经典方法。针对不同的视觉任务要求,提出了一种基于单幅图像双消失点的摄像机标定方法。首先对图像进行一些合理的假设。如图像包含两个消失点、图像中心为摄像机在投影面上的投影中心。通过实验仿真验证,此方法在对摄像机标定精度要求不高的情况下,可以很方便的求解摄像机的参数。     

用于地面模拟平台测试光学相机的设计

航空相机检测设备在出厂前需要更高精度相机调试,设计了一种应用于航空相机检测设备-地面模拟平台调试的相机。该相机通过使用非球面镜提高相机的图像质量并减轻整体重量,要达到相同成像效果的球面镜组需要8片透镜,使用非球面镜减轻了相机的重量和体积,设计的光学系预期统焦距为80 mm,最终光学系统的MTF优于34%@91 lp/mm。投入加工并组装相机测试,测试结果表明,非球面镜片达到制造标准,相机的分辨率、成像清晰度和焦距均符合设计要求。     

全向紫外光通信技术研究

针对国内外在全向紫外光通信理论模型研究方面的空白,以及系统的通信距离近、无法实现全向的问题,基于蒙特卡罗方法,建立全向紫外光通信的信道模型,分析接收信噪比;并基于紫外LED阵列及光电倍增管,通过对全向发射/接收天线的光学设计,采用4-PPM调制方式,建立速率为115.2 kbit/s的全向紫外散射光通信测试系统. 经过测试,接收系统的信噪比与模型仿真基本一致,实现了100 m范围内的全向通信,误码率优于1×10-5.      

两种全维视觉传感器的比较研究

对满足单视点约束条件的双曲面镜和抛物面镜全维视觉传感器的设计和建模进行了比较研究。基于单视点约束条件建立单视点约束方程,对2种传感器所选用的反光镜进行了镜面设计,并建立系统的数学模型,确定像点和物点之间的坐标映射关系,为全维图像的处理提供了必要的模型和计算方法,最后通过仿真实验比较了所设计的2种视觉传感器的成像效果。     

一种单摄像机标定的最优化方法

介绍一种单摄像机标定的最优化方法,该方法可以减少摄像机外部参数和内部参数之间的强相关性.对于针孔摄像机模型,通过共线性约束推出共线性方程.基于对共线性方程的变换,给出最优化标定方法的整个标定过程,最后通过具体的实验来标定摄像机参数并进行验证.该方法适合于一些使用单摄像机的特定场合.     

一种改进的相机标定方法

以提高相机标定效率和自动化程度为目的,提出一种相机自动标定方法.传统相机标定需要手工标识,工作量大、效率低.使用自制标定模板,应用特征点检测技术代替手工标记,实现自动检测标记点并自动排序,标定精度和原算法基本一致,而且可靠性好,实用性较强,简化了标定过程.     

基于网络摄像机的图像处理平台设计与研究

网络摄像机是目前监控领域中最常用的视频采集前端设备,利用其得到的视频与图像是计算机视觉和模式识别领域的主要来源之一.为了能够更好地让算法研究人员摆脱视频读取、视频显示、视频保存等基础功能的束缚,研究利用目前较为先进的高清网络摄像机的二次开发包建立一个实时视频图像处理的平台并提供较为基础的算法处理,包括:二值化、中值滤波、边缘提取等基本方法,更重要的是还提供了新算法的接口.实验结果表明,该平台提供了十分友好的接口和简易的算法移植性,很大程度上提高了仿真和研究的效率,极大地减少了仿真到应用的时间周期.     

高分辨率图像采集与压缩系统的设计实现

介绍了一种高分辨率航空数码相机中的图像采集与压缩系统,重点描述了基于TI的TMS320C6205DSP的图像压缩系统的软、硬件设计,以及结合FPGA器件,进行数据采集的原理和特点。     

应用高速摄像技术研究柴油机的喷雾过程

用高速ＣＣＤ摄像机在定容容器内对３种不同背压下的柴油机喷雾进行了试验研究,摄像机采集图像的速度定为４０５００ｆｒａｍｅ／ｓ。应用计算机图像处理技术对采集的喷雾图像进行了边缘提取,定量给出了喷雾贯穿度的结果。文中还就三通阀开启时间、燃油喷射时序等进行了讨论。     

数码相机外部参数直角三点标定方法的研究

提出了采用成直角关系的3点作为标定装置来求解数码相机的外部参数。该方法是利用三角形标定装置的成像过程,建立一个与标定装置相似的三角形,再利用直角三角形两直角边正交的特点,建立数码机外部参数的数学模型。推导了数码相机拍摄图像时的外部参数矩阵中各参变量的计算公式。实验证明了这种方法的可行性和实用性。     

基于相机响应常态性的图像真伪检测方法研究

目前图像处理和编辑软件的迅速发展使得图像伪造和篡改变的更加简单,同时也使通过视觉检测来区分图像真伪变的更加困难。为此,从数码相机成像特性出发,深入研究其成像原理及相机响应过程,将传感器曝光度转换为图像亮度的非线性映射过程描述为最大后验概率模型。根据不同相机响应的物理特征不一致原理,提出了一种基于相机响应常态性的图像真伪检测方法。实验结果表明,本文方法可以获取较高的正确识别率。