利用CCD实现望远系统视差自动测试的研究

视差现象的存在影响了望远系统测量瞄准的精度.针对平行光管法和视度筒法检测视差的局限性,提出了一种基于CCD图像传感器和数字图像处理技术的望远系统视差自动测试方法,论述并推导了视差的测试原理及公式,利用设计的测试系统实现了望远系统视差的数字化测试.给出的测试结果表明,与传统测试方法相比,该测试系统具有快速准确、定量直观的特点.最后分析了影响测试精度的因素.     

基于CCD的视度和视差测试系统研究

传统的光学系统对于视度及视差的测量通常采用平行光管视差仪或视度筒,其测量结果受人为主观因素影响较大.为满足望远系统测量视度及视差的精度要求;采用高分辨率CCD作为测量器件,经自动对焦和图像处理,由计算机直接给出测量结果,消除了人为因素影响,提高了测量准确度,操作简易.论述并推导了视度及视差的测试原理及计算公式,并对测试系统进行了误差分析.     

头盔显示器视差调校的量化研究

为简化视差调校,对具有大出瞳和特殊使用环境的头盔显示器准直光学系统特点进行了研究,分析了头盔显示器视差产生的根源和原理.通过引入最大相对视差,把视差调校量与出瞳直径、焦距、设计物距联系起来,得到了视差调校量与光学系统基本参数的显性量化关系式.     

改进的双目视觉三维尺寸测量系统

根据双目视觉原理,开发了基于双目视觉的三维尺寸测量系统.利用图像帧差法实现目标物体自动检测;并在此基础上利用立体匹配算法计算出目标物体区域的视差,对生成的初步视差采用基于最小二乘法的视差优化算法,获取目标物体区域的完整视差图;再将三维点云重投影到二维平面,利用最小外接矩形完成目标物体尺寸的自动测量.实验表明,在合适的测量距离下,系统测量精度达到了较好的效果,验证了该系统的可行性.     

基于双目视觉的障碍物检测算法

针对在前方障碍物占图像宽度比例相对较大的情况下,利用V-视差提取道路再检测障碍物的各类方法误检测率较高的问题,提出一种障碍物检测新算法。首先计算U-视差并采用双阈值算法将道路和障碍物分类,然后结合原视差图移除道路部分后形成新视差图,再计算V-视差和U-视差并分别提取障碍物相关线,最终实现障碍物的检测。实验结果表明,该方法检测效果良好,特别在前述情况下,较同类方法误检测率低。     

基于冗余小波变换的立体图像视差估计

通过分析目前立体视差估计方法的不足,提出一种基于冗余小波变换的视差估计新算法.首先对参考图像进行冗余小波变换,提取特征点,形成DT(Delaunay Triangle)网格,然后根据三角形特征点在目标图像中进行视差估计,最后通过仿射变换形成浓密视差图.实验表明该算法能有效获得视差矢量,视差匹配后能得到良好的重建图像.     

望远系统视差自动检测技术研究

视差会严重影响望远系统的瞄准和测量精度。传统的检测方法依靠人眼主观判读,只能定性检测。采用自动调焦原理研究了一种基于数字图像处理的视差自动检测方法。建立了调焦量与视差值之间关系的数学模型,通过检测系统的调焦量来得到被测望远系统的视差值。同时设计了用于视差检测的内调焦光学系统,该光学系统具有相对孔径大、成像质量高等特点;选取合适的调焦评价函数对图像进行清晰度的判读,从而找到成像最清晰时的调焦位置,最终通过控制系统实现对视差的自动检测,检测精度优于30″。该方法具有精度高、检测速度快的特点,提高了望远系统的视差检测效率。     

一种光学对准器视差检测方法研究

针对小视场光学对准器视差无法利用传统方法借助平行光管检测的问题,通过专用组合工装、二轴位移台、经纬仪和光学平台搭建一个视差检测系统,它是以光学经纬仪为测量基准,然后通过专用工装将光学对准器固定在光学平台上,调整好经纬仪后,移动导轨至光学系统出瞳的方位或俯仰方向极限位置处检测光学系统的最大光学视差。最后通过试验验证了此系统的稳定性,且该方法简单易于操作,测量结果精确直观。     

船载USB瞬时站址残差异常情况分析

针对某航天发射任务测量船模拟演练快速评估发现的USB数据残差曲线异常情况,提出了测量船姿态测量视差修正原理分析、数据比对分析和试验验证相结合的分析排查方法,有效地解决了该问题.发现了导致该异常现象发生的视差修正模型中坐标位置参数航向修正错误问题,提出了视差修正的改进方法.     

基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统

为了实现对视度和视差的客观检测,提高自动化检测程度,设计了一种基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统。对CCD视度和视差检测原理公式进行了推导,通过分析发现需要测量成像最清晰时CCD光敏面的位置。为此,构建了像面可调的CCD摄像系统和图像采集与处理系统,采用扫描求解图像像素灰度值梯度的方法,实现图像清晰度测量和边缘提取;同时利用视频图像清晰度峰值搜索法,通过控制电机带动CCD光敏面朝图像最大清晰位置运动,实现CCD摄像系统的自动对焦,并完成对成像最清晰时CCD光敏面位置的测量。最后通过对装备视度和视差实际检测,表明视度检测不确定度在0.15 D以内,视差不确定度在0.3分以内,与传统方法相比,检测结果客观准确,自动化程度得到了提高。     

平视显示器视差自动测量系统的设计与实现

针对平视显示器现场调试过程中视差检测存在主观性大、不易给出定量结果的问题,研制了一套用于平视显示器视差自动检测装置.本装置采用传统光学系统,利用CCD光电耦合器件将大视场平行光管分划像清晰成像,放入被测平显,再次将分划成像,并对此图像进行处理.通过自制计算软件,计算给出视差调节量,从而进行自动检测.利用这一装置与未采用...     

视差栅栏式立体显示器的三维空间发光特性研究

通过实验研究了视差栅栏式立体显示器的某些特性,根据客观测量结果计算了显示器的最佳观看位置,验证了串扰现象的存在,解释了在某些位置观看显示器时看到的竖状条纹现象。在此基础上,提出两种视差栅栏式立体显示器的光学测量及计算方法,并进行了软件模拟。     

立体图像生成的视差控制

获取合适的视差信息是立体图像得到舒适观看的重要条件。为达到上述目的,提出了一种立体图像视差检测和控制方案。首先分析2种人眼视觉生理学限制的数学模型,并结合人眼跟踪技术获取生理视差容限。然后使用OpenGL图像绘制引擎获取显示场景的极值深度信息,进而计算出画面视差范围。最终通过比对虚拟场景的视差与观察者的生理视差容限,确定场景视差正确性并加以修正。实验证明,方案可以实时地进行视差控制,为立体图像生成提供了可靠依据。     

基于单片DMD的裸眼立体显示的实现方法研究

目前基于平板显示的立体显示设备有很多,比如等离子显示(PDP)和液晶显示(LCD).这些显示设备在超过 50 英寸时,价格都非常昂贵.本文提出了一种新的基于单片 DMD 的裸眼立体显示的实现方法.在分析DLP的显示原理和利用水平视差产生立体图像的机理以及系统构件(高压汞灯、色轮、数字微镜、透镜组、屏幕等)的传输特性的基础上,使用一种算法,在 FPGA 中把输入的视频图像分解为带有视差的图像序列,分别送到 DMD;同时产生视差同步信号,驱动执行部件.这样,在 DLP 显示屏前一定的区域内可以裸眼观察到立体图像.其特点是:单片 DMD 大屏幕显示;裸眼显示(不需佩戴特殊眼镜),立体景深可调;不损失器件的物理分辨率.     

平视显示器的视差调校研究

平视显示器图像源上同一光点给出的瞄准线束的不平行性性称为平视显示器的视差，视差能引起视觉疲劳并带来瞄准误差，地对平视显示器视差产生的三种根源采取相应对策消除平视显示器视差，示数观测镜是用于光装工位的平视显示器视差调校设备，精确方便。双管同显示器视差检测仪选用两单筒凯涅尔型望远镜组装，效费比高。     

使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响

水平视差是影响3D 图像舒适性的重要因素之一。采用不同等级水平视差的3D 图像作为刺激信号,通过记录被试者的EEG 反应信号,提取出被试者观看不同等级水平视差3D 图像的ERP 波形;同时记录被试观看这一系列3D 图像舒适性体验的行为数据,并计算其舒适性检测率。通过EEG信号分析可见,无论在交叉或者非交叉水平视差情况下,3D 图像水平视差舒适范围在45'以内;水平视差在45'~75'时,交叉视差3D 图像ERP 波形280 ms 附近的幅值与不舒适的程度相关,非交叉视差3D 图像ERP 波形250 ms 附近的幅值与不舒适程度相关;检测率曲线结果和主观评价结果显示:3D图像水平视差的舒适性范围在45'以内,水平视差在45'~75'时,3D 图像不舒适程度随着视差的增加而增大。结果表明:EEG 分析、检测率曲线和主观评价结论一致,因此,可以使用EEG 分析水平视差对3D 图像舒适性的影响。     

考虑图像边界的分块立体匹配算法

为获得图像边界区域有效视差信息,提出一种图像分块匹配的算法。首先根据像素点匹配窗口及视差搜索范围的越界情况,将图像分为中心和边界共九块,然后针对边界块,按照基准点靠近窗口中心的原则设定匹配窗口,最后分析了边界块与分界线上像素点的视差值关系。实验结果表明,该算法能获得良好的边界视差信息并节省了匹配时间。     

视差与空间频率对自由立体显示器观看舒适度的影响

观看舒适度是评价自由立体显示器性能的重要指标。立体图像的视差和空间频率影响人眼的感知深度,从而对观看舒适度有重要作用。本文采用3DS MAX三维建模软件和Photoshop图像处理软件得到不同视差和空间频率的立体图像,通过观看舒适度的客观度量结合主观评价确定视差及空间频率与观看舒适度的关系,得出观看舒适度较高时的视差范围和与之相对应的空间频率范围。实验表明,立体图像低空间频率所致的模糊可以增加观看舒适度。