双目立体视觉测量系统的标定

考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。     

基于双目立体视觉的孔心距测量

提出一种将双目立体视觉技术应用于孔心距测量的新方法,并开发了相应的测量系统。考虑到Hough变换非线性、速度慢的缺点,采用了最小二乘椭圆拟合算法计算孔心距。实验结果表明,该测量方法兼具高精度和高速度,可满足高精度实时在线测量的需要。     

基于双目立体视觉的无线柔性坐标测量系统

便携式坐标测量技术是近年来测量领域的研究热点之一。本文以双目立体视觉为基础,实现了一种简便易行的无线柔性坐标测量系统,该系统由两台CCD相机、一台电脑以及贴有标记点的测笔组成。通过手持测笔使其测端接触待测目标点,双CCD相机监控测笔上的标记点并解算出测端的三维坐标,来实现目标点三维坐标的测量。着重针对测笔标记点以及测端的标定这一关键问题,提出了一种简单有效的解决方法。讨论了双目立体相机与被测对象相对位置不变的单站式测量的原理和方法,同时为了克服相机视场的有限性,通过粘贴拼合标记点的方式,实现了相机在多个位置上的拼合测量,增强了系统的实用性。通过标定实验和测量实验对系统进行了验证。     

基于双目视觉的塑料零件数模重构研究

对双目视觉技术进行了系统阐述,利用双目视觉技术提取塑料零件的三维信息,进行三维模型的重建,并通过试验验证了三维恢复的精度和三维模型重建的效果。     

基于HALCON的双目视觉系统标定

论文对现有的双目视觉标定方法进行论述,阐述了双目视觉系统的原理,深入的介绍了双目视觉系统标定的原理,方法。此外,针对如何使用HALCON软件进行双目标定进行了详细的论述,分析了面阵摄像机的标定过程,该方法简单易行,充分发挥了HALCON的函数库功能,提高了标定精度和计算速度,而且具有良好的跨平台移植性。     

基于双目视觉的目标定位系统设计

基于双目视觉原理进行目标定位可以得到目标的深度信息。本文对双目视觉关键技术中的摄像机标定和立体匹配进行深入研究,采用改进的平面标定法和基于外极线约束和灰度相关性的立体匹配算法。搭建双目视觉系统实验平台,编制目标定位程序。实验结果验证本文方法的准确性。     

单线结构光平行双目测量仪

根据人的眼-脑视觉成像原理,模仿人类双眼结构处理景物的方式,将两个CCD平行放置在线结构光激光器两侧,构造了单线结构光双目三维视觉测量装置,建立了测量系统数学模型,开发了数据采集和处理软件系统。对测量系统进行了标定,并进行实物测量及数据处理。实验证明该系统结构简便、性能稳定,在许多领域均具备应用价值。     

钢轨全轮廓线结构光双目视觉测量系统标定

线结构光视觉测量技术因非接触和精度高的特点被用于钢轨磨耗测量。为解决钢轨断面全轮廓测量和线结构光测量系统现场标定困难的问题,提出了一种基于自由平面靶标的线结构光双目现场标定方法。首先,基于线结构光双目视觉测量模型搭建测量系统,分别采集两侧摄像机公共视角下任意位置的不含和包含线结构光的棋盘格平面图像;然后,采用棋盘格平面标定法获取两侧摄像机内部参数。利用线结构光平面与不同位置标定板相交产生的特征点拟合出线结构光平面在两侧摄像机坐标系中的平面方程,采用罗德里格斯变换原理求解出线结构光平面与两侧摄像机的外部参数;最后,结合摄像机内部参数和线结构光平面与摄像机外部参数实现钢轨全轮廓测量,并进行现场测试。试验结果表明,相机内参数标定误差约为0.03 pixel,结构光平面拟合度达0.999,钢轨断面全轮廓总测量偏差为0.54 mm,满足测量精度要求。     

基于双目视觉的空间点位置测试

为了获取物体空间位置参数,提出基于双目视觉的测试方法。给出了双目视觉测试的基本原理,建立双目视觉的测试模型,并完成了双目测试系统的标定,最后进行了测试物体位置的实验并利用距离对测试结果进行了可靠度分析。分析结果表明:测量系统对空间位置测试精度可达0.36%。     

基于双目立体视觉技术的螺旋锥齿轮接触区检测方法

提出一种基于双目立体视觉技术检测螺旋锥齿轮齿面接触区的新方法。首先用两台经过标定的摄像机采集并计算出齿面接触区轮廓的三维坐标信息,然后运用图形变换原理,将三维空间中的齿面及接触区轮廓投影到螺旋锥齿轮的轴平面上,即可得到能用于定量分析的齿面接触区投影图。     

基于CCD相机的礼花弹燃烧时间测量方法

礼花弹燃烧时间是指其升空后,从炸开到熄灭的全部时间。为了实现对该参数的测量,从光电检测方面入手,提出了一种基于CCD相机的礼花弹燃烧时间精确测量方法,通过处理采集的视频图像,统计出含有目标图像的帧数,根据CCD相机帧频计算出时间,实现了礼花弹燃烧时间的自动化测量。实验表明该测量方法具有测试精度高、操作简单、安全性能好等优点。     

用平面CCD摄像机测量激光束轮廓的系统

本文研究了实时测量连续激光束轮廓的实验装置，介绍了用于同屏监测激光束轮廓、显示实时图像、处理图象的软件，并给出了程序流程图和具体的功能。利用此系统，我们监测了高功率ＹＡＧ激光束的不同空间模式，给出了它们的三维强度图和低阶混合模的一些重要参数。     

CCD摄像机内外参数标定技术研究

在介绍了几种摄像机标定技术基础上,导出一种摄像机成像模型,并给出该模型下的基于Tsai两级标定法的摄像机内外参数标定方法。实验表明,该标定方法操作简便,标定快速、准确。     

多光谱 CCD 相机几何标定技术研究

多光谱CCD相机的技术特点是利用不同遥感谱段获得同一目标图像,通过不同谱段图像的组合,获取地物目标的物理特性。为了使多光谱CCD相机同时还具备测绘功能,能对获取的地物目标进行精确定位,发射前需要在实验室对多光谱CCD相机的几何参数进行精确标定。多光谱CCD相机几何标定是相机研制过程中的关键环节,是确定相机在惯性坐标系中姿态的必不可少的关键技术。本文着重介绍了多光谱CCD相机几何标定设备、标定方法和标定精度。多次标定结果表明：主距的标定精度优于10μm （1σ）,主点的标定精度优于2.1μm （1σ）,畸变的标定精度优于1.5μm （1σ）,满足多光谱CCD相机几何标定精度的要求。     

基于RAC标定法的CCD摄像机参数标定技术研究

传统的摄像机标定是在一定的摄像机模型下,基于特定的实验条件,如形状、尺寸已知的标定物,经过对其进行图像处理,求取摄像机模型的内部参数和外部参数。标定摄像机参数的方法很多,大多数采用变焦距法、径向准直法及根据透射成像原理进行标定,针对摄像机的像面中心的标定。文中建立CCD摄像机透视成像的数学模型,运用RAC标定法建立求解摄像机外部参数方程组,从而推导出在径向畸变模型下求解摄像机内部参数的方程。该方法采用CCD能很好地提高精度。实验结果表明,该方法计算量小,标定精度较高。     

CCD相关跟踪器系统的研制

描述了 CCD相关跟踪器系统的基本结构和数学基础 ,给出了系统设计要点、工作流程及其应用成果。对图像相关处理技术及系统相关处理单元进行了较为详尽的分析。     

基于数码相机的汽车覆盖件逆向设计数字化研究

针对逆向工程实施过程中，单纯使用结构光学扫描仪对大型工件进行扫描产生积累误差较大的缺陷，而且效率比较低，故使用数码相机与结构光学扫描仪相结合的测量，并阐述了数码相机测量坐标点的实现算法。     

高温合金磨削烧伤表面的CCD图像特征研究

高温合金是航空工业中常用的难加工材料,磨削加工方式下极易发生烧伤。提出了采用CCD(charge coupled device,电荷耦合器件)图像特征评价烧伤程度新方法,运用数字图像处理技术,分析研究了不同烧伤程度的高温合金表面CCD图像在空域和频域的特征。研究结果表明,烧伤表面图像的色度方差具有明显特征,可以作为烧伤程度的评价指标。本研究为建立高温合金磨削烧伤程度的定量评价指标体系提供了新途径。     

测量系统误差及解决方案初探

针对CCD机器视觉系统,分析了用不同测量器件及方法进行在线测量时所产生的测量误差及其原因,并在此基础上对消除这些误差的方法进行了初步的探讨。