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。     

不同成像方式对棉花冠层特征光谱参数的影响

比较了拍摄角度、光照强度(阴天与晴天)与数码图像的获取模式等因素对图像质量及其应用的影响,以期建立标准的近地面数码图像获取方法。在获取棉花冠层图像时,在60°拍摄角度下获取的冠层特征光谱参数值与棉花全氮含量与叶片含氮量的相关性最好。在阴天与晴天下获取的冠层光谱参数之间没有显著性差异,但在阴天获取的图片更有利于处理图像工作的进行。在四种曝光模式下获取的特征光谱参数没有显著性差异,运用这几种模式都可用于数码影像信息采集。在3.0m下获得的冠层图像,其光谱参数的变异系数小于在1.0m下获取的变异系数,因此选择合适的拍摄高度十分必要。     

卷帘式快门CMOS数字相机测速系统标定技术

为了实现对高速公路车辆速度进行限制, 建立了基于卷帘式CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器的相机测速系统, 并对该系统采用的标定技术、 测速算法等进行了研究。卷帘式快门数字相机测量速度是利用卷帘式快门曝光, 具有一定的延时, 对运动物体拍摄会产生一定的畸变, 通过对图像的畸变部分进行图像处理和计算, 即可得到运动物体的速度参数。根据相机成像的几何原理, 分析了相机的标定原理, 根据相机测速时的特点, 提出了简单、 有效的标定方法。进一步研究了相机标定和测速的实验方法和步骤, 进行了标定及测速实验。经实验验证： 利用卷帘式快门CMOS数字相机方法对运动目标测速值较精确, 误差在2.5%以内。基本满足高速公路相机测速系统精度要求。     

二维图形及其照片的差异性

数码相机成像技术的发展为二维图形输入到计算机中提供了便捷,但其成像过程中受拍摄环境及拍摄条件等因素的影响,拍摄得到的图像与原图形相比会出现各种各样的失真变形,无法反映原图的真实情况.通过建立双线性模型的方法,对拍摄得到的二维图形照片进行矫正还原,并对矫正前后的图像进行对比以修正模型,直到修正后图像像素点的坐标误差在1 mm以内.试验结果表明,修正后的模型具有较好的矫正效果,且计算效率高.     

利用自然光照明办公环境特性化相机校正手掌颜色的研究

数码相机作为一种主要的图像获取工具已经成为大众消费品,而且也可以作为一种颜色获取工具得到应用。利用自然光照明办公环境下使用国际标准色卡ColorChecker特性化方法校正手掌图像,研究不同照相机在不同设置下获取手掌颜色的一致性。实验结果表明,特性化相机的方法对不同相机在不同光圈、曝光设置下拍摄的手掌图像校正效果明显,手掌图像校正后一致性效果明显,其手掌颜色从校正前的"均方色差"为6.22个CIELAB色差单位,变化到校正后"均方色差"为0.84个CIELAB色差单位。     

基于模糊图像矩的动态定位系统

针对动态定位过程中摄像机的运动使得目标成像模糊，提出了一种基于模糊图像矩进行三维动态定位的控制系统。该系统依靠单摄像机在笛卡尔坐标系中的三维平动迅速接近环境中的静止目标，且与静止目标的三维距离符合给定值。证明了图像的零阶和一阶矩是模糊不变量，且包含目标的三维信息。推导出被控对象的状态方程，给出了系统的控制结构及控制律。仿真结果表明，基于模糊图像矩设计出的定位控制算法具有较高的控制精度。     

图像版权保护在数码相机中的应用

运用数字水印来实现版权保护已经得到广泛应用,但数字水印信息的嵌入都是在数字图像成相后通过计算机来嵌入的,在现有的数码相机中并没有这一功能。本文介绍的方法是在数码相机照相过程中将数字水印信息嵌入,或成相后在数码相机中将水印信息嵌入。这样一方面增加数码相机一项功能,另一方面又及时保护了数字图像或数字视频在数码相机中的版权,防止在未加水印信息之前图像或视频被盗。     

排水管道图像雾气及光斑干扰去除方法研究

近年来,管道内窥摄像检测是常用的排水管道缺陷检测技术,由于大部分管道内部具有一定污水充满度,管道图像往往存在白雾以及光斑等干扰,影响图像缺陷的识别和解译,为此,提出了一种排水管道图像雾气及光斑干扰去除方法,首先结合管道雾气特征,构建暗通道先验算法去雾,针对去雾后的色偏问题,使用一种多尺度Retinex色偏恢复算法,最后改进二维伽马函数,通过降低镜头污染,实现对图像光斑的压制。实验结果表明：所提方法能有效去除排水管道内视频图像中的雾气和光斑的干扰问题,提高排水管道图像的可视度、对比度和清晰度,从而提高排水管道病害解译准确度。     

一种基于视觉测量障碍高度的车载摄像机标定新方法

从摄像机针孔成像几何模型入手,根据像点与物点之间的线性关系,进而分析车载摄像机景物点的图像坐标与实际坐标之间的关系,研究发现无法通过建立图像坐标与实际坐标之间的映射关系测量出景物的高度。基于此提出了一种新的摄像机标定方法,通过插值法和最小二乘法建立景物的图像高度(景物顶点的图像纵坐标与其在地面上投影点的图像纵坐标之差)与实际高度之间的映射关系,即车载摄像机标定的模型;并对该模型进行测试。测试结果最大偏差为0.078 75 cm,最小偏差为0.013 99 cm,平均偏差为0.034 79 cm,精度可达到0.11%。经验证该方法可精确地测量出障碍的高度,具有一定的实用性及可行性,适合车载摄像机标定,有助于汽车辅助驾驶系统的研究。     

基于数码相机图像的三维重构

针对传统三维坐标测量方法的局限性,提出了利用数码相机对物体进行三维重构,达到对物体进行非接触测量的目的．采用标准图像法对数码相机内部和外部参数分别标定,与传统的相机标定相比,简化了求解的复杂性．基于同一物体的两幅图像,给出了其三维重建理论和算法．并举例说明了三维重构的具体实现步骤和方法．     

基于数字散斑自相关技术的微位移测量

通过散斑照相实验,得到粗糙表面在激光照射下的散斑场,移动粗糙表面,记录位移前后的散斑图像,利用数字散斑相关方法分析散斑图像,即可确定粗糙表面的位移。理论分析和实验结果表明,数字散斑相关技术可以很好地实现测量带有粗糙表面物体的微小位移,精度可达微米级。     

数字全景钻孔摄像系统在西沙琛航岛地质调查中的应用

在西沙琛航岛的地质调查中,数字全景钻孔摄像系统被应用到CK1孔和CK2孔的勘测中,获得了大量珊瑚礁地质的第一手资料,它不仅指导了现场的钻探工作,而且在后期的分析研究中,钻孔图像能够反映珊瑚礁的孔壁特征,并能够根据孔壁特征划分珊瑚礁的特殊区域,在与其他资料的对比中,发现勘测结果基本保持一致.从中可以得出的结论为:数字全景钻孔摄像系统在岛礁钻探过程中能够发挥重要作用;数字全景钻孔摄像系统能够准确有效地勘测出珊瑚礁的钻孔内地质特征;数字全景钻孔摄像系统能够划分珊瑚礁地层的特殊区域.     

基于整数小波变换的彩色图像数字水印算法

基于整数小波变换的彩色图像数字水印嵌入和提取算法,用彩色图像作为数字水印的载体,将有意义的二值图像作为水印图像,利用人类视觉系统(HVS)特性,综合考虑水印的鲁棒性和不可见性,将水印图像预处理后嵌入到彩色图像的Y分量的整数小波系数中,保证了水印的稳健性和不可觉察性.实验结果证明本算法实现的水印具有抗一般信号处理(如图像压缩、剪切等)能力,理论分析和实验结果证明了本算法的有效性和可行性.     

利用数码相机实现复杂形体的3D曲面建模

快速实现复杂形体 3D建模有着广泛的应用背景 ,寻求简便之法成为一项紧迫的任务 .本文提出、实现了一种便捷的 3D曲面建模方法 :首先在形体表面绘制网格曲线 ,由数码相机摄像 ,经过图象处理、网格匹配及相机标定等步骤 ,最终重构出表面的曲面模型 .文中以人物头像为建模实例 ,验证了所提出的方法 ,初步效果尚令人满意     

光纤耦合系统中的数字图像积分算法研究

空间遥感成像时,为提高图像信噪比,串行扫描方法得到广泛运用。设计了特殊排列的光纤束,利用该光纤束耦合的扫描成像系统,通过控制扫描步进长度,让目标依次通过每层光纤束,获取多幅数字图像。将多幅数字图像还原目标图像时,借助模拟积分的概念,提出了简单平均、选择平均和加权平均三种处理方法,更加有效地提取了图像特征和消除脉冲干扰。     

新型数字激光动光弹性实验技术在爆炸力学中的应用

 用泵浦激光器和高速数码相机(Fastcam SA5)分别取代传统的多火花式点光源和多幅式胶片相机,将高速数码相机和激光光源组成的高速摄影系统与动光弹性实验方法相结合,建立了新型数字激光动光弹性实验系统。应用该系统进行了爆炸载荷下的动光弹性实验研究,实验显示,与传统动光弹性实验系统相比,新型数字激光动光弹性实验系统具有记录时间长、采集频率高、实验结果可靠、操作方便、便于实现自动化分析处理等特点。研究结果表明,这一新型数字激光动光弹性实验技术是研究爆炸力学的有效工具。     

基于遗传算法的摄像机标定

为提高摄像机标定的精度, 提出一种基于遗传算法的2D棋盘格摄像机标定方法。 通过对棋盘格图像的参考角点的提取, 计算参考点的图像坐标, 从而求解摄像机的内部参数及相应的外部参数初始估计值。并利用遗传算法对摄像机内参数进行优化, 通过一代代的进化、 选择、 变异, 最终收敛得到最优解。仿真结果表明, 该方法得到的平均投影误差为0.255 9像素, 标准差为0.139 3像素, 可有效地提高标定精度。     

基于投影器-数码相机的物体三维重建

针对三维重建在计算机视觉和近景摄影测量目标物体纹理缺乏的特点,在传统用数码相机摄取影像数据的基础上,引入了投影器设备,构成投影器-数码相机系统。该系统可使投影器能够人为地给物体表面添加纹理特征,这些纹理特征清晰稳定、相对容易提取和匹配;利用投影器虚拟影像和数码相机拍摄的带有投影纹理特征的物体影像构成立体像对,可通过空间前方交会的方法解算纹理特征的空间坐标;连接相邻的空间纹理特征点,可形成物体三维立体模型。实验及其结果证明了基于投影器-数码相机系统的物体三维重建的有效性和实用性。     

单摄像机单投影仪三维测量系统标定技术

结构光三维测量能够实现物体型面快速精准的重构,系统标定是其基础和关键的一环。针对单摄像机和单投影仪组成的系统结构,依靠具有黑底白色圆点图案的单平面标定块,采用Tsai两步法及非线性优化完成摄像机标定。通过双方向解相实现标志点在投影平面上的反向成像,把投影仪作为虚拟摄像机采用同样方法进行标定。解相时采用基于伪随机彩色条纹序列展开的时空域编码和3步相移法。标定设备简单,操作方便自动化。实验结果证明具有较高的标定精度。     

基于图像处理的数字测色系统

本文提出并研制全数字自动测色系统,在标准光照环境下利用照相机采集样品的全部信息（包括颜色、光泽、纹理等）,进行非接触式分析,主要功能模块有照相机驱动、照相机校准、显示器校准、颜色测量、色差估计、纹理分析、颜色分组、颜色替换等。通过存储的标准格式,图像和颜色数据可以在互联网上传输,实现远程测量。