采用棋盘格靶标的全自动相机标定方法

为了去除相机标定过程中的人为干预,提出了一种采用改进的棋盘格靶标的全自动相机标定方法。识别出每幅标定图像中的四个标志圆,利用四个标志圆圆心的图像坐标和物理坐标计算二维射影变换矩阵。依据该射影变换矩阵计算出棋盘格角点的初始图像位置,接着提取亚像素精度的角点位置。迭代求解需要标定的相机参数。由实验可知,该全自动相机标定方法的棋盘格角点识别能力和相机标定精度,与Bouguet的相机标定工具箱相当,且可以显著地减少标定时间和工作量。利用20幅分辨率为640×480的靶标图像标定相机仅需16 s。     

一种自动检测棋盘角点的新算法

提出了一种自动获取棋盘角点的新算法。该方法采用由粗到精的多层次检测策略，通过综合使用Radon变换、Harris算子以及Forstner算子，能够快速准确地提取出图像中的棋盘点。与传统方法相比，该算法具有两个明显的优点：无须人工干预，能够自动确定角点位置；定位精度高，角点的平均位置偏差在0.1个像素以内。     

一种改进的SUSAN算子棋盘格角点亚像素检测算法

SUSAN算子在检测角点时,只以USAN区域面积的大小作为判断准则,忽略USAN区域形状的影响。因此,该算法对棋盘格标定板中的内角点与边缘点难以区分。针对此问题,本文提出在SUSAN圆模板内再次采用SUSAN算子来实现对棋盘格标定板角点的有效检测。此外,在每个初定位角点的局部邻域内,采用二次曲面拟合法得到角点的亚像素坐标。实验证明,所提出的算法准确、有效、适应性好,能为摄像机标定提供亚像素精度的角点信息。     

摄像机标定中亚像素级角点检测算法

针对摄像机标定中棋盘图像的角点检测问题,提出一种简单而有效的亚像素级角点检测算法.综合使用Harris算子、SVD方法、内插值法以及Forstner算子,能快速准确的提取棋盘图像的角点.该方法具有两个明显优点:利用SVD方法,能够自动去除歧义角点;定位精度高,摄像机标定实验中,角点的平均位置偏差在0.1个像素左右.     

基于梯度与对称度提取棋盘格角点及角点递推定位

在摄像机标定中常用黑白棋盘格作为标靶,而获取棋盘格角点位置是标定的首要任务。介绍了使用8等分圆形模板获取棋盘图像的灰度梯度和中心对称度,并对其组合,显著增强了角点区灰度并抑制了非角点区灰度。再对局部峰值点孤立,使真角点与伪角点灰度明显区分。进一步对估计的角点集中心区取一样点作基点,由其5个最近邻角点判断棋盘格边缘方向,用线性预测和误差约束方法估计并向外递推取得所有邻接角点的像素级坐标,用角点行列数中值估计并确定棋盘格角点区及其左下角以完成定位。最后对所有角点区局部用更大的模板重新检测不对称度,并用角点及其4个邻点不对称度的线性模型估计角点亚像素级坐标。     

摄像机在线标定中的棋盘格角点自动检测方法

针对摄像机在线标定的特殊需要，研究棋盘格角点的自动检测问题。利用棋盘格角点共面特点，将平面到平面的变换引入到角点检测中，实现了角点的自动粗定位。在粗定位窗口内，通过角点检测算子与区域能量中心共同实现了角点精确定位。该算法将角点的检测与排序巧妙地结合起来，不仅对全局和局部光照变化都具有较强的适应性，还解决了图像中某些角点检测失败时，其他角点的正确检测与排序问题。实验结果表明，该方法不仅在鲁棒性和检测精度方面高于常用棋盘格角点检测方法，而且全部处理过程可自动实现，在摄像机在线标定中具有很高的实际应用价值。     

基于OpenCV的立体匹配算法的研究与实现

提出了一种基于OpenCV的立体匹配算法,先使用投影仪在物体表面添加棋盘格角点特征,再利用OpenCV库函数对角点特征的像素精度和亚像素精度位置进行检测和计算.最后使用基于OpenCV的立体匹配算法完成图像对间角点特征的匹配.为了验证该算法,在VS2008环境下利用VC++进行了实验.算法验证实验和三维测距实验的结果表明,该算法匹配效果理想,匹配精度也高于传统的视差图匹配算法.     

一种新的棋盘格图像角点检测算法

鉴于棋盘格图案在摄像机标定中有着广泛的应用,因此为了对边缘模糊的棋盘格图像进行在线标定,针对目前棋盘格图像角点检测算法的局限性,提出了一种可以自动实现的棋盘格图像角点检测算法,该算法是利用周围图案对称和灰度值对比明显的独特性质,设计了由对称算子S和方差算子V组合而成的角点检测算子--对称方差算子（symmetry and variance）,简称SV算子.该算子不仅构思巧妙、易于实现、计算量小,而且对棋盘格图像的旋转变换和亮度变换具有鲁棒性和抗噪能力强的优点.实验结果表明,该算子对边缘模糊有良好的适应性,适用于摄像机的在线标定.     

一种角点自动检测与排序算法

为了提高摄像机标定精度,通过分析当下比较流行的几种角点检测算法的优缺点,结合Hessian矩阵理论,首先通过动态自适应确定角点和剔除伪角点,然后应用最小凸包原理自动识别拐点,对角点进行排序和亚像素定位。通过不同图样多次实验证明,该算法适用范围广、精度高、鲁棒性好。     

基于对称性分析的棋盘图像角点检测方法

为实现摄像机标定过程中棋盘图像角点的自动检测,提出一种基于对称性分析的的角点检测方法.该方法主要包括图像特征点提取、初始角点检测和角点检测3部分.首先,根据棋盘图像角点与图像边缘的关系提取图像候选特征点并对其进行聚类.通过采用ChESS算子计算每个聚类对应的图像特征点,实现特征点提取.然后,提出初始角点概念,并以检测到的初始角点为起始点,对具有不同对称性的角点提出相应的检测方法.最后,以检测到的角点为初值进行角点亚像素检测.实验结果表明,检测到的角点重投影精度约为0.12个像素.提出的方法可实现棋盘图像角点自动检测,满足摄像机标定要求.     

基于USAN的棋盘角点检测算法

根据棋盘角点USAN区域几何结构的对称性,提出基于USAN的棋盘角点检测算法,该算法原理简单,容易实现,不仅能快速检测到角点,而且具有旋转不变性,用他可以检测实际拍摄的棋盘图像。通过实验结果表明该算法能快速准确地检测到从各个角度拍摄的棋盘图像的内部角点,有很强的实用性。     

不均匀光照下的通用棋子定位方法

针对下棋机器人系统中光照分布不均匀造成的棋子定位误差问题,提出了基于分块凸包检测和图像掩膜的通用棋子定位方法。首先,提取出棋盘轮廓上的点集,利用分块凸包法检测棋盘四个顶点的坐标;然后,定义标准棋盘图像中四个棋盘顶点的坐标,根据透视变换原理计算转换矩阵;其次,根据不同类型棋盘的小方格面积差异来识别棋盘类型;最后,将捕获到的棋盘图像陆续矫正为标准棋盘图像,获得相邻两个标准棋盘图像的差分图,并对差分图进行膨胀、图像掩膜相乘和腐蚀的操作,从而得到棋子有效区域并计算其中心坐标。实验结果表明：所提方法在四种光照不均匀情况下对围棋和象棋棋子的平均定位准确率可达到95.5%和99.06%,相较于其他棋子定位算法有明显的提升,并且解决了棋子粘连、棋子投影和镜头畸变导致的局部棋子定位不精准的问题。     

基于Harris角点的内窥镜图像变形全自动校正算法

提出一种基于Harris角点检测的全自动内窥镜图像变形校正算法. 对一幅黑白棋格图像进行Harris特征点检测并将特征按所属直线进行自动归类. 引入关于全体变形参数的Harris角点子集直线度函数并对它进行Levenberg-Marquardt迭代优化来寻找最优变形参数. 获取图像时无需限定相机与标定图案的相对姿态,算法执行中无需用户交互式干预. 实验结果表明本文算法的校正结果使得内窥镜成像很好地满足线性相机模型,具有亚像素级精 度,是一种快速简单灵活的校正方法,尤其适合临床应用.     

基于多方向对称和匀质约束的SUSAN棋盘格角点检测算法

棋盘格角点检测是摄像机标定过程中的一个重要步骤。针对原有SUSAN角点检测算法在棋盘格角点检测应用中边缘点与角点难以区分的问题,通过对棋盘格角点特性的分析和实验,提出了一种基于多方向对称和匀质约束的SUSAN棋盘格角点检测算法。通过在原有SUSAN算法的基础上添加对称约束算子和匀质约束算子滤除SU- SAN检测结果中的边缘点,最终确定角点的坐标。实验结果表明,该算法在角点检测的有效性和精度方面优于已有算法。     

棋盘多项式非递归生成算法的提出与实现

棋盘多项式的生成算法有多种,都采用了递归的思想。递归算法效率较低,针对此问题,提出一种棋盘多项式非递归生成算法,并用Visual C++实现,给出了在禁位排列中的应用实例。算法分析及程序运行结果表明该算法在速度上优于现有的生成算法,并能同时给出具体排列方案,具有实用价值。     

加权方差投影在眼角定位中的应用

提出了一种基于加权方差投影函数(WVPF )的眼角定位方法。该方法利用Haarlike 特征训练级联分类器,定位眼角的粗略位置。同时,采用Harris角点检测中的角点响应函数作为加权因子函数,构建了加权方差投影函数。考虑到眼角的角点特征,眼角位置在眼角区域内的水平加权方差投影曲线和垂直加权方差投影曲线中都有峰值,可通过对加权方差投影曲线的分析对眼角细定位。实验结果表明,该方法在BioID人脸库中对眼角定位表现良好,计算复杂度低。     

一种基于压缩感知的快速混合分形编码算法研究

针对分形编码的方块效应以及编码时间过长的问题,本文提出分形编码与压缩感知的混合算法.该算法只对低频子图进行分形编码,减少编码时间;再对低频差值图像以及其他子图进行压缩感知编码,以补充分形解码后图像所包含的信息.实验表明：对全局图像的小波变换缓解方块效应,只对低频子图进行分形编码大大提高编码速度,对差值图像以及其他子图的再编码提高了整个重构图像的质量.     

结合压缩感知理论的快速分形编码

针对分形编码因为高压缩比所造成的编码失真以及编码时间过长的问题,提出了结合压缩感知理论的快速分形编码算法.该算法基于小波变换系数的特性,对变换后的低频子图分形编码,再根据压缩感知理论高效采样编码的特点以及低频差值子图及其它子图的稀疏性,通过压缩感知理论对低频差值子图及其它子图采样再编码,弥补分形解码后图像的失真和细节信息的缺失.实验结果表明,该算法不仅缩短了编码时间,而且在压缩比相当的情况下,能够获得高质量的重构图像.     

一种结构光三维扫描仪系统自动标定法

针对棋盘格特点设计新的棋盘格角点提取算法,利用标定棋盘格的特点实现了亚像素级的角点坐标自动化提取。实验结果证明,方法实现标定自动化的同时也保证了较高的标定精度和鲁棒性。