标准图形法求解相机镜头非线性畸变的研究

通过分析和实验,认为光学镜头产生非线性畸变的主要原因是透镜组合时的轴间距误差,提出了把排线性畸变形的求解独立于相机其他参数求解的方法,在机器视觉的研究和应用中,首先对图像进行校正,然后直接采用线性处理方法求解相机的内部参数和外部参数,为实现上述方案,研究了一种求解非线性畸变参数的方法－标准图形法,并详细介绍了这种方法的基本思想、具体和计算方法,实验证明,利用这种方法求解非线性畸 数精度高且实用、可靠。     

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.     

折反射全景成像系统综述

本文首先简单地介绍了各种类型的全景成像系统,然后对折反射全景成像系统近几年的研究现状及成果进行分析,着重对不同类型的折反射全景成像系统原理进行了分析比较。最后讨论了折反射全景成像技术的应用前景和未来发展。     

二甲基醚喷雾碰壁实验研究

利用压力定容室配以高速摄影机对柴油代用燃料二甲基醚（DME）进行了喷雾碰壁实验研究,考察了碰壁角度、碰壁距离等因素对二甲基醚喷雾碰壁过程的影响．同时,对柴油的喷雾碰壁也进行了相关的对比实验．基于对实验结果的分析,获得了二甲基醚喷雾碰壁特性的一般规律：随着碰壁入射角的增大,近壁区的空气卷吸作用加强,着壁液滴的数量减少,油膜厚度变薄,喷雾体的壁面扩展度增加;随着碰壁距离增加,喷雾体的壁面扩展度和厚度都有所降低,近壁区的空气卷吸作用减弱;与柴油相比,DME喷雾体的壁面扩展度和厚度较小,说明DME比柴油蒸发速度快,雾化质量较好．     

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。     

基于序列图像的工业钣金件三维重建与视觉检测

针对目前工业制造领域面临的难题,提出利用非量测数字摄像机进行工业钣金件高精度三维重建与视觉检测.采用二维直接线性变换分解摄像机参数初值并结合光束法平差进行高精度标定;利用最小二乘模板匹配提取像面上的点、直线信息并进行混合光束法平差,从而进行钣金件的高精度三维重建及其尺寸制造误差的检测.所开发的视觉检测系统硬件成本低、自动化程度较高,实际数据的多次实验均取得了优于1/8 000的相对精度,说明所论述的方法为工业零件的自动化三维检测提供了一条可行途径.     

目标检测中的快速中值滤波法

在简要描述条带式CCD(Charge Coupled Device)弹道相机测试系统中的计算机软件处理子系统的基础上,针对在图像处理过程中,中值滤波排序工作量多、速度慢、非实时性的缺点,提出了一种快速中值滤波法.其主要特点是充分利用相邻两个中值滤波窗口内信号数据的相关性,通过移出和移入一列像素,而保留其左边界和上边界窗口内的排序信息;仅对新移入的像素进行排序的方法,完成中值滤波处理.使传统算法的复杂度由O(D4)下降到O(D2),大大提高了运算速度.将此方法应用到测试系统中,取得了很好的效果,实现了系统实时性要求.     

基于HSV空间的高动态范围彩色显微图像合成

由于显微场景照度动态范围较大,普通显微成像设备拍摄的单幅图像无法真实表现实际场景,提出了一种基于HSV空间的高动态范围图像合成方法.首先,将同一场景不同曝光度的序列图像从RGB空间转换到HSV空间.其次,利用Debevec-Malik方法将图像序列的亮度分量合成为高动态范围的亮度图像,再对其进行色调映射得到最终的亮度分量.另外,我们对色调和饱和度分量分别进行加权平均合成,从而得到最终图像的色调与饱和度分量.实验结果表明,本方法对彩色显微图像具有较好的处理效果.     

自主车辆视觉系统的摄像机动态自标定算法

为了解决自主车辆视觉传感器在姿态变化后摄像机旋转外参数的在线自标定问题,提出了一种利用道路图像消失点相对不变量的摄像机旋转外参数的动态自标定算法.它首先从汽车采集到的道路视频序列中实时分析道路消失点,然后依据中心极限定理并使用相应的统计量,动态地估计主消失点与消失线参数,最后利用小孔成像模型下的消失线与消失点方程,解析地求得对应于当前统计特征的摄像机外部参数动态解.实验结果表明,在摄像机进行姿态调整后,实验系统使用本算法可在不超过90帧有效图像样本的基础上,能对摄像机旋转外参数进行精确标定,使旋转外参数的绝对误差值收敛于0.001 rad的误差带之内.     

激光视觉机器人焊接中同时标定摄像机和手眼关系的方法

摄像机和机器人手眼标定是视觉机器人应用中的重要组成部分。针对激光视觉机器人焊接,根据机器人手眼矩阵和机器人末端对基坐标系的位姿矩阵的特定关系,提出了一种同时标定摄像机和机器人手眼的方法。用所设计的标定物对此方法进行标定试验,由非线性最小二乘优化法求解待标定的参数。从焊缝上取20个样点,利用标定结果恢复其三维空间坐标,并与实际三维坐标对比,平均误差为0.12mm,满足焊缝跟踪要求。