基于全景图像的虚拟野外场景构建方法

提出一种基于全景影像的野外虚拟环境快速构建方法,通过对全景影像进行轮廓识别、深度估计和图像修复等处理,得到基于图像的场景信息,根据用户的位置渲染对应的全景图像,获得支持有限范围内6自由度沉浸式漫游的虚拟野外环境,并从图像质量的用户主观感受及客观指标两个方面对该方法的实用性进行验证,证明该方法使用较方便,具有较好的应用效果,可用于虚拟化野外地质教学。     

一种基于拼接图像的试验梁挠度测量方法

在利用计算机视觉的挠度测量系统中,相机固定,视野固定,难以获取试验梁整体挠度信息.为此,开发了一种图像连续采集系统,能够定距移动工业相机以获取试验梁的连续图像,并提出了一种基于拼接图像的挠度测量方法,通过具有筛选机制的PCA-SIFT图像拼接技术,得到试验梁的全景图像;采用简化尺度空间的AKAZE特征检测算法和具有预检验且迭代次数自适应的RANSAC追踪结构自然特征,并进行最小二乘法曲线拟合获得试验梁在不同荷载作用下的挠度曲线.试验结果表明,该挠度测量方法能够直接反映试验梁的变形情况,耗时较短且变形平均误差为4%,验证了该方法的实用性.     

智慧家居中轻量灵活的图像隐私遮蔽模型

基于5G的智能家居系统中,智能摄像头拍摄的视频在上传到云端的过程中存在隐私泄露的问题.通常,智能摄像头是一种计算资源受限的设备,因此,在保证视频流低延时传输以及图像一定可用性的条件下对图像隐私信息进行保护具有一定的挑战性.传统的图像隐私保护方法通常是设计复杂的图像加密算法对整张图进行加密,然而图像中的隐私通常只是图像中...     

基于图像绘制的球面全景图生成及自动拼接技术研究

提出了一种基于球面投影模型的全景图像自动拼接算法,对手持相机获得的系列照片,构建了球面全景图像.使用等距离匹配算法计算相机的焦距,以相机焦距作为球体半径,将照片图像投影至球面上.两张相邻照片拼接时,以照片的投影图像最大宽度处一个像素对应的角度(弧度)为步长,从两图像中心处开始,取一定宽度的图像块进行匹配,找到两相邻照片最佳的拼接(经度)线,实现相邻两照片的自动拼接.将系列图像的拼接结果整合,得到360°视角的全景图像;然后进行上下层全景图像的拼接,生成全视角球面全景图,效果较好.     

全景视觉图像柱面理论展开算法实现及其改进

由于理论上全景图像柱面展开算法比较复杂，在系统中占据的时间开销非常巨大，并且在展开过程中需要知道摄像头的焦距，镜头的双曲面方程等内参数，以及与相机位置关系等外参数，而这些参数在某些系统中不是固定不变的，所以理论上全景图像柱面展开方法在真实的系统中是很难应用．在介绍全景图像理论柱面展开算法的基础上，对该算法进行了优化，并对这2种算法进行了比较．实验表明采用该改进算法满足了实现实时处理的要求．     

一种自适应多模式车载全景显示模型

当汽车行驶于复杂路况时,驾驶员由于视野盲区的存在不能同时顾及车身周围信息,由此导致交通事故频发.为应对汽车不同的行驶状态,本文提出了一种可自动切换辅助驾驶视角的多模式车载全景显示模型.首先,在车身四周安置4路鱼眼摄像头获取车身周围图像;其次,对摄像头进行标定获取摄像头内外参数,再利用Carroll算法和获得的内外参数对畸变图像进行矫正,矫正后的图像根据驾驶模式的不同选择利用双线性插值法进行柱面投影和透视变换;最后,利用加权平均算法进行图像的无缝融合,并通过显示器输出融合后的图像.我们还将该算法移植到自行开发的车载测试平台上,测试结果表明:多模式辅助驾驶模型根据行车时车轮转速及车轮转向角度的变化自动切换辅助驾驶视角,并输出对应视角的全景图像,能有效消除视野死角.     

岩心图像采集中的失真研究与校正

建立了岩心图像采集系统中摄像头成像的几何模型,并分析了采集头失真产生的原理,针对该系统存在的两种主要的几何失真提出了基于几何变换和线性补偿的校正方法,并推导出了坐标变换公式.实验表明:该校正方法能够对采集得到的岩心图像进行有效校正,满足后期处理分析对图像的要求,在工程上具有较高的实用价值.     

基于SIFT算法的无人机烟株图像快速拼接方法

无人机由于受到飞行高度及携带相机焦距的限制,拍摄的图像范围很小,单个图像难以反映实际采集情况,为了获取拍摄区域全景图像,需将多个遥感图像进行拼接。传统的图像拼接算法具有计算量大、拼接耗时等缺点,无法满足无人机图像拼接的实时性要求。本文提出了一种基于SIFT特征向量的烟株遥感图像拼接方法,该方法在对无人机图像畸变进行预处理的基础上,利用相位相关算法确定图像重叠区域并检测该区域特征点,构建特征向量图来进行特征点匹配,最后根据两幅图像中相应特征点的坐标关系,采用RANSAC算法计算最优匹配变换矩阵。按照上述方法对获取的烟株图像进行拼接,结果表明:该方法快速有效,较传统SIFT拼接算法在速度上提高了49.8%。     

基于嵌入式的实时视频采集与拼接系统的设计

视频拼接在日常生活中有着广泛的应用。提出了一种基于Linux和Open CV的嵌入式实时视频采集和拼接系统设计方案。该系统采用Tiny4412四核处理器,通过两个摄像头实时采集图像数据,然后结合Open CV库利用改进的算法对两幅具有重叠区域的图像进行拼接处理,包括特征匹配和图像融合处理,生成拼接图像,最后把拼接图像在LCD上实时显示。实验结果表明,采取的算法能够适应多种环境,很好的抑制鬼影,并且拼接速度能够达到实时系统的要求。     

一种全景图像展开的新方法

分析了全景图像展开的各种方法,提出了一种全景图像展开方法——基于光路跟踪的对称复用全景图像展开方法。根据光路跟踪的坐标映射及环状全景图的坐标对称关系,来实现全景图像的展开,通过分析得出,该方法的设计具有准确、快速和占用资源少等特点,可以有效的应用于实时全景视频展开系统。     

基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统

为解决水平定向孔成像勘探任务中传统成像探管前后端易遭挤压而损坏的问题,同时不影响钻孔孔壁全景图的图像质量,设计了一套基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统。在成像探管中部设计了两组高度不同、方向相反的180°圆柱缺口作为两摄像头的拍摄窗口,探管剩余部分作为支撑结构承受探管前后端压力,拍摄窗口合计视野范围覆盖360°孔壁,使用双摄像头组合成像算法首先同时对两个摄像头采集的孔壁图像进行单摄像头钻孔成像,得到两幅180°钻孔全景图,然后计算两幅180°钻孔全景图的纵向偏移量并拼接成360°孔壁全景图。经过系统测试与分析,该系统特制的探管结构能适用于水平定向孔成像勘探任务,并可获得图像质量良好的钻孔孔壁全景图,为水平孔钻孔成像系统的探管结构设计与成像算法提供了新思路。     

基于水下机器人的海底视频图像拼接技术探讨

运用水下机器人(ROV、AUV)配备的高清数码相机拍摄深海底的视频图像(视频、照片)有其自身的特点，如获取难度较高、覆盖面积小、光照不均匀、特征点少、数据量大等。为了获取整体大范围的海底影像，使海洋科研人员更直观、全面地认识海底微地形地貌，对其底质状况进行分析，以更详细地了解海洋底栖生物的生态环境，需要对这些拍摄的海底视频图像进行拼接处理。本文提出一种基于水下机器人的视频图像拼接流程和处理方法，首先对水下机器人拍摄的海底视频数据进行关键帧提取，得到带时间戳的序列图像；然后导入姿态数据中的偏航角对序列图像进行方位角恢复；最后基于定位数据批量地对经过方位角处理后的序列图像进行拼接和融合匀色，最终获得拍摄范围内的海底全景拼接图像。基于本文提出的图像拼接方法，对某科考航次中获取的视频图像进行拼接处理实验，取得了较好的拼接效果，验证了本文提出的方法的可行性。     

基于相位相关法的柱面全景图拼接技术

针对基于图像绘制技术中柱面全景图拼接问题 ,该文研究了利用相位相关法 ,通过对图像作快速傅立叶变换 ,利用频域中的相位信息来实现图像的拼接 ,实验表明该方法大大提高了拼接速度 ,并且能够有效地克服图像间光照变化和相机镜头造成的几何畸变对拼接的影响 ,是一种快速实用的全景图拼接方法     

基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量系统的设计及实现

在深入分析以往旋翼桨叶共锥度测量手段的基础上,提出了一种基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量的新方法。由全景图像球面还原算法原理,推导出了一组用于计算桨叶锥度差的逆投影公式。利用同步电路控制摄像机拍摄实现了对目标桨叶的实时提取,并对全景图像的解算方法进行了相应研究。应用脉冲耦合神经网络(PCNN)对全景图像进行初次分割,重点介绍了在此基础上结合区域标记法对桨叶图像进行特征提取的过程并取得了很好的识别率。实验结果表明,该测量方法对于桨叶锥度差的计算具有较高的精度,可以应用于未来的实际生产过程。     

虚拟校园全景漫游系统的实现

基于图像绘制（IBR）技术来建立具有真实感的虚拟环境是近年虚拟现实技术研究的热点,其中基于子图像的全景图像拼接技术研究、全景图像的网上浏览和漫游是生成全景漫游系统的关键因素.本文以普通数码照相机拍摄的序列图像为基础,通过柱形全景拼合算法保证全景图的自然、逼真,并给出了全景图浏览器端的实现,该方法成功用于石河子大学虚拟校园的构建.     

立体相机微距拍摄质量客观评价方法

在充分研究立体相机参数设置准则基础上,提出了一种立体相机微距拍摄质量的客观评价方法.结合平行和会聚相机不同的内部结构及成像规则,分别研究两种立体相机的内部参数和场景参数对拍摄质量的影响,通过大量主观实验,最终建立了立体相机微距拍摄质量客观评价模型.实验结果表明,所提出的评价模型与主观评价结果基本一致,能够反映立体相机微距拍摄质量的优劣.     

河工模型表面流场的局部特征测量方法

为了解决当前河工模型表面流场的计算机视觉测量方法中摄像机安装过程繁琐、测量精度低、测量成本高等问题,提出了一种利用局部特征来实现表面流场测量的新方法。该方法以自由视角安装摄像机,无需垂直向下。在测量时,首先在流场表面布撒碎纸屑示踪粒子,然后对获取到的视频进行校正和鸟瞰图重建,得到待测流场的俯视图,再利用局部特征的图像匹配方法来得到流场的稠密速度矢量,最后对表面流场进行优化输出。根据测试,该方法在模型流速0.01~0.5 m/s时,流速误差低于10%;在模型流速0.5~1.5 m/s时,流速误差低于5%。综上所述,提出的方法在测量精度、测量成本和易用性方面均优于现有的测量方案,目前已经在向家坝长河段等大型河工模型分析测量中得到应用。     

基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度

利用数码相机拍摄图像,模拟人眼对能见度进行测量是最理想的道路能见度探测方法,它具有极强的实用价值。本文介描述了基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度。所谓双目标法就是利用数码相机拍摄地平线附近的两个距离不同的目标物(这里采用的是两个路灯),并将这两个目标物呈现在同一张图像上。这样保证了拍摄的两个目标不会存在时间的差异。该方法消除了大气消光系数、亮度阈值的测量,从而使得夜间能见度的测量变得简单可行。并且将测量的结果与气象局发布的能见度值进行了比较。     

基于机器视觉的无线遥控仓库火灾预警机器人

设计一种能实现远程遥控,检测仓库周围有无火灾,若有火灾发生,及时报警并灭火。通过寻迹摄像头完成寻迹功能,通过可旋转的侦查摄像头,全方位地侦查仓库周围环境有无火灾现象。改变传统依靠人或者固定摄像头发现火灾现象并预警的不及时性和漏报的情况。大大提高检测性能。该设计采用MC9S12XS128单片机为机器人主控制核心,采用STC5410AD单片机为操作平台的控制核心,采用直流无刷电机及控制电路为机器人驱动部分。采用多传感器实现火源检测、图像传输等功能。软件设计采用C语言开发。整个系统设计灵巧,具有高可靠性、高灵敏性、低误报率等特点,使用效果良好。     

一种新颖的PEV红外摄像机自动极化系统

给出了一种靶压固定式ＰＥＶ极化时序；提出了一种独特的采用电压比较器作定时器的ＰＥＶ红外摄像机自动极化系统．该自动极化系统具有结构简单、参数选择容易、调试方便、工作稳定可靠、抗干扰性能强等优点．