单像素成像在特殊波段及三维成像的应用发展

与传统的面阵成像技术不同,单像素成像技术作为一种新型的计算成像技术,使用不具备空间分辨能力的桶探测器,结合空间光场调制技术,通过关联算法重构待成像物体的空间强度信息,在研究界得到了广泛的关注。近年来,单像素成像技术被广泛应用于各种波段的成像领域,尤其是在某些面阵探测器价格昂贵甚至无法制备的特殊波段,单像素成像技术逐步发展为一项低成本高成像质量的替代技术。并且,在三维成像技术中,大量基于单像素成像的相关研究工作也被相继提出。文中主要介绍了单像素成像技术的基本原理及应用发展历程,并着重介绍了其在条纹结构投影三维成像技术中的应用工作。     

圆形标志点的亚像素定位及其应用

标志点定位是三维形貌测量的关键技术之一,其精度在很大程度上决定着系统的测量精度。其中,圆形标志点以其定位精度高、易于识别的优点得到了广泛的应用。结合Canny边缘检测、目标识别、亚像素边缘检测等技术,提出了一种可用于对复杂背景下的圆形标志点进行亚像素定位的方法。仿真实验证明该方法可以保证0.02像素的定位精度。随后,给出了一种利用圆形标志点进行深度像匹配的实例。     

一种平面标靶的校正方法

提出一种新的标靶校正方法.首先,用一台数码相机从不同角度拍摄标靶,获取多幅图像.分别提取各图像中标志点的中心作为特征点,根据标靶图案的拓扑关系,建立各幅图像间同名标志点的对应关系,并结合光束平差计算特征点的三维坐标,该特征点的三维坐标由尺度因子所约束.最后,根据任意两个特征点的实际距离来获取尺度因子,并将各特征点的三维...     

真实感三维模型的纹理融合

提出一种消除物体表面纹理接缝,重建高精度真实感三维模型的纹理融合方法.首先将不同视场的深度图像匹配到同一坐标系下,经过深度图像融合获得物体完整的几何模型;然后确定深度图像和纹理图像的映射关系,并定义复合权重进行纹理融合来获取整个纹理映射图,并进行模型的纹理映射.该方法可消除物体表面重叠区域由于光照变化、几何模型的非完全漫反射以及拍摄视场的改变等外界因素引起的色彩差异,重构真实感三维模型;且对物体的几何形状、拍摄视场没有限制,能够自由拍摄,并实现高精度三维纹理模型.实验结果表明,文中方法是有效和鲁棒的.     

条纹投影轮廓术系统模型与标定综述

条纹投影轮廓术能较好地兼顾系统灵活性与测量精度,是光学三维表面成像与测量的主流技术。利用条纹投影轮廓术进行三维成像,首先需要建立合适的系统模型,然后通过系统标定来确定描述模型的系统参数,最后利用标定的系统模型进行三维重建,获得物体的三维表面形貌。由此可见,系统标定与系统模型密不可分,对三维成像的性能有直接影响。根据相位-三维映射和双目立体视觉两类不同的工作原理,对条纹投影轮廓术的系统模型和系统标定方法进行了综述,并简要总结了评估系统精度的方法和依据。     

基于全局运动补偿的多运动目标检测方法研究

提出了一种动态背景下的对多个运动目标检测的完整方法.利用基于宏块匹配的六参数全局运动估计方法进行全局运动补偿,有效地消除了摄像机在非稳定运动情况下对目标检测性能带来的不利影响.同时在宏块匹配前进行了预处理,通过预判提取纹理信息丰富的宏块,并在宏块匹配的过程中采用九点十字搜索算法取代传统的三步搜索算法,减少了匹配数据量....     

结构光三维传感器测量网相关技术

针对大尺寸复杂物体的全自动、高精度、大数据密度、真彩色三维成像与测量,基于条纹结构光三维传感器,阐述了多节点三维传感器测量网络相关技术。涉及单三维传感器的条纹分析和相位重建、系统标定和三维重建两大关键技术点分析,多节点三维传感器测量网络的构建与优化、多节点三维传感器测量网络的标定、测量三维深度数据与纹理数据的匹配与融合等相关技术。并给出了部分实验原型机及实验结果。     

结合条纹和伪随机结构光投影的三维成像

结合条纹和随机图案投影的优点,提出了一种基于条纹投影相移和伪随机图案相结合的三维成像方法。所提方法仅需投影四幅等步相移的正弦条纹图和一幅伪随机结构光图案,结合极线约束条件和图像相关技术,建立左右两相机折叠相位的相互对应关系,在相互对应的折叠相位中,用相位值作为编码来实现双目对应匹配,故不需要对折叠相位进行展开便可实现三维重建。实验结果表明,与传统方法相比,所提方法减少了图像序列采集时间,其三维重建结果的致密性、稳健性以及精度都未受影响。