汽车双目立体视觉的目标测距及识别研究

为了降低园区自动驾驶汽车的环境感知实际应用成本,采用双目立体视觉的方法采集车辆前方环境的双目图像,通过立体匹配算法进行视差测距;使用深度学习算法对左图像进行目标识别,根据得到的目标区域在视差图中获取目标最小距离。结果表明,双目立体视觉系统能达到1%的测距精度,对车辆前方目标的实时识别测距速率达到45帧/s,为汽车自动避障提供实时环境感知信息,同时大大降低了环境感知的应用成本。     

基于双目测距的晶英石板自动打磨系统研究

在传统晶英石板打磨系统上提出了一种基于双目测距的新型打磨机控制方案。此方案采用张正友标定法进行双目摄像机参数标定,利用SIFT算法对晶英石板图像进行特征提取并生成特征描述符,对特征点进行匹配从而求得视差,用于计算晶英石板距摄像机光心平面的距离,精确控制磨头下落高度,使得晶英石板在保证较低破损率的情况下得到充分打磨。经仿真检验,当双目摄像机与晶英石板距离适中时,算法的测距误差低于2%,具有较好的准确性与实时性。     

基于双目视觉的红绿灯距离测量

红绿灯路口的交通事故对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁。针对该问题,将双目视觉的测距技术应用在前方红绿灯距离的测量方面。研究了基于双目视觉的红绿灯距离测量系统。系统通过2个CCD摄像头从不同视角采集前方红绿灯的图像信息,得到左右两幅双目图像对,对左右两幅双目图像对进行处理、定位;然后采用全局匹配的方法进行特征点提取,找到对应的特征匹配点对,得到视差;再根据三角测量原理,恢复出被测目标的三维信息和深度信息,实现对前方红绿灯距离的测量。实验结果表明:该设计方案能有效地测量前方红绿灯距离,方法简单有效,具有较高的测量精度。     

基于HSV分割与Meanshift的多目视觉系统设计

实际应用中双目测距系统观测范围较小,目标物在运动中内部纹理与外部轮廓经常发生变化,且基于双目视差的测距方法需要人工进行视差图同位置点确认。本文提出了一种结合HSV图像分割法与Meanshift算法的多目视觉测量系统。利用目标物自身HSV特征作为目标物与背景分割的条件,将目标物从复杂背景中提取;通过Meanshift算法将提取出的目标物所在区域作为迭代模板,逐帧对目标物进行识别与跟踪;提出了一种基于双目视觉系统拓展出的多目视觉测距系统,对目标物进行实时测距。实验中以四相机组合多目系统为例,结果表明该系统能够自动对目标物进行识别跟踪与测距,精确度较高,观测范围大且不需要人工点选,较一般的双目视觉系统相比更为出色。     

基于特征匹配算法的双目视觉测距

距离测量作为障碍物检测以及路径规划的前提和基础是机器人研究领域的一个重要分支。在众多测距方法中,由于双目立体视觉具有信息丰富、探测距离广等优点被广泛应用。本文将改进的SIFT特征匹配算法应用到双目视觉测距与标定系统中。首先建立双目视觉测距模型,测量值由空间物点在左右摄像机下的像素坐标值决定;其次根据该模型的特点提出了基于平行光轴的双目立体视觉标定方法;最后利用改进的SIFT特征匹配算法,提取匹配点的像素坐标完成视觉测距。实验结果表明,根据测量数据对障碍物进行三维重建,相对距离与真实场景基本吻合,能够有效地指导机器人进行避障。     

基于Yolov5的快速双目立体视觉测距研究

针对传统双目测距方法存在的需要对摄像头进行标定、立体匹配算法时间复杂度高等问题,本文主要对快速双目立体视觉测距进行研究.给出了双目测距原理,提出了一种基于Yolov5的目标检测算法和径向基函数神经网络相结合的双目测距方法,建立了基于径向基函数神经网络的距离预测模型,并采用神经网络中的径向基函数神经网络进行距离预测.实验...     

基于光场成像的双目深度图像获取

提出了一种利用Lytro相机光场图像进行双目立体测距的方法,首先对原始光场图像进行重编码获得宏像素水平排列的光场图像,由重编码图像提取出子孔径图像阵列并进行校正,相当于获得了相机阵列所拍摄得到的图像阵列。然后选取其中2个平行子孔径图像构成双目立体测距系统,通过matlab标定工具箱和Open CV函数库进行联合标定、立体校正和立体匹配生成深度图像,对目标物体进行距离测量。实验结果表明,该方法的距离测量在精度范围之内,双目测距方法可以应用于通过微透镜阵列获得的子孔径图像上。     

一种单站被动式光学测距系统

传统被动式测距系统采用多系统立体式探测方法，具有机构复杂、造价高和机动特性差等缺点。为了解决此问题，提出单站被动式光学测距方法，采用被动探测目标的方式，利用折反射原理对目标进行二次探测，并根据坐标系解算探测器与目标的角度和距离信息，实现对探测目标的单站测距。通过误差理论分析：影响探测距离精度的主要因素有转台稳定精度、反射镜与光学系统间距；且探测距离越近，定位精度越高；最大误差出现在极限探测距离处。该系统简单易用、移动性好，是一种适用的被动式测距系统。     

透射式数字全息显微镜

正数字全息显微镜是将光学全息技术、数字图像处理和显微成像相结合的测量方案。设计了基于透射全息干涉原理的光学系统,研制了透射式数字全息显微测试系统样机。整个系统包括光学系统、光机系统和软件系统,主要解决了数字全息显微技术误差抑制技术、再现距离和再现参考波矢量的调整、数字全息显微技术的标定技术及相位快速重建等关键技术。系统可实现微观形貌的纳米级测量、并可延伸至动态测试。     

透射式数字全息显微镜

正数字全息显微镜是将光学全息技术、数字图像处理和显微成像相结合的测量方案。设计了基于透射全息干涉原理的光学系统,研制了透射式数字全息显微测试系统样机。整个系统包括光学系统、光机系统和软件系统,主要解决了数字全息显微技术误差抑制技术、再现距离和再现参考波矢量的调整、数字全息显微技术的标定技术及相位快速重建等关键技术。系统可实现微观形貌的纳米级测量、并可延伸至动态测试。     

噪声测试系统精度有源-无源联合测量评估方法

通过在无源器件后置有源增益器件提高被测件整体的增益,抑制系统中非零误差对噪声测试结果的影响;结合单一有源器件及级联有源-无源器件的2次噪声测试结果,采用噪声系数直减法,将系统测量评估精度的表征参数由噪声系数转化为级联无源器件的插损值;并以具有更高插损测量精度的矢量网络分析仪插损测试结果作为参考基准,定量评估噪声测试系统的精度. 经与传统无源测量评估方法的实测对比验证得,在2~40 GHz频段内,所提方法对基于Y因子法的噪声测试系统的评估精度为–0.5~0.5 dB,对基于矢量冷源法的噪声测试系统的评估精度为–0.3~0.3 dB,评估精度波动范围均小于被测系统的2倍测试不确定度,较传统无源测量评估方法评估精度提升了3倍以上.     

四光幕精度靶结构参数的反求及仿真

针对工程中四光幕精度靶结构参数的精确测量问题,提出了一种结构参数的辨识方法．利用实弹射击后的纸靶坐标和弹丸穿过光幕阵列的时间序列反求所要测量的结构参数．文中结合四光幕精度靶的工程设计,在理想四光幕精度靶模型的基础上,建立了实际工程中的四光幕精度靶的数学模型．对所提的辨识方法进行了详细推导和仿真,仿真结果表明通过该方法反求的结构参数相对误差小于0．02％．由该参数引入的坐标测量误差小于0．2mm,可满足四光幕精度靶的立靶密集度参数测量精度．     

基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统研究

讨论一种新型激光雷达成像方法,建立以皮秒条纹管相机为接收器的激光雷达成像系统.该系统采用皮秒钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)激光器作为激光源,通过可调延时器和标准具对条纹管相机的扫描速度和非线性进行标定.结果表明,该系统中皮秒条纹管相机的时间分辨率优于2 ps,非线性小于2%,具有时间分辨率高、测量时间短和光谱测量范围宽等特点.用该系统对不同距离两物体进行成像实验,理论计算出两物体的距离差与实际距离差较接近,从而验证了采用该系统进行激光雷达成像的可行性.为基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统的建立提供了理论与实验依据.     

无合作目标激光测距仪光学系统设计

利用相位式测距原理的激光测距仪,在无合作目标近程测距（0.2-100m）时,采用可见激光瞄准,这对激光光斑有非常高的要求,光斑在被测目标上的大小即激光准直程度,直接影响测距精度和测程,因此,光学系统的设计就非常重要,解决这样的问题对提高无合作目标的测程与精度是非常有益的。     

用虚拟显示技术实现立体视觉检查

立体视觉功能是宇航员、飞行员、高速车辆的驾驶员在身体检查中必须检查的项目。根据视觉生理理论,并参照军用光学仪器通用规范,提出一种应用现代计算机技术、虚拟光学技术实现的立体视觉检查方法。详细介绍了立体图像对的设计。用计算机产生随机点立体图像对,左右图像的视差越大,图形离开背景的距离也越大。通过计算机控制不同视差的立体图像对生成,将计算机产生的立体图用虚拟成像技术呈现在受检人的眼前,定量检测人眼的立体视能力。具有简便易行、精度高的特点。大量实验证明该方法应用在人体的立体视觉检查中,能够替代传统的立体视觉检查方法。     

基于Matlab的双目CCD标定

CCD标定作为图像采集处理的前端,直接影响到后继信息的处理.用Matlab软件实现CCD摄像机内外参数的标定,得出旋转矩阵和平移向量,并验证镜头畸变量对数据的影响.通过双目CCD交互式测距验证,测量结果误差小于0.3 mm,满足工业要求.     

光电显微镜的光学系统设计

光电显微镜具有很高的灵敏度,能够消除测量过程中的主观性,提高测量过程的自动化与准确度。为了提高光电显微镜的测量精度,本文采用物方远心的原理设计了一应用于比长仪的物方远心光电显微镜。设计结果:视放大倍率Γ=100倍,物方线视场2y=0.5mm,数值孔径NA=0.2,分辨率σ=1.68μm,工作距离28.5mm,光学系统波像差小于1/4λ,传递函数接近衍射极限。光电显微镜的光学测量误差小于0.7%。     

高精度经纬仪与CCD相结合的星模拟器星点位置测量系统设计

为实现对星模拟器星点位置的测量,建立了高精度经纬仪与CCD相结合的新测量系统。首先,莱卡TM6100A型高精度经纬仪实现星点搜索和定位,然后利用ZEMAX优化的星点成像光学系统完成经纬仪与ICX618ALA型面阵CCD芯片的光学衔接,通过EP2C8T144C8N型FPGA完成星点图像信息采集、处理和传输的控制,最后利用MATLAB根据平方加权质心算法完成星点提取。根据光学系统像差和星点提取仿真分析,总结了系统的理论误差分析结果。结果表明:该测量系统不受视场限制且星点位置测量误差为4.66',满足测量范围为±12°视场,单星位置误差测量精度优于5'的要求。     

基于双DSP立体测距系统的设计与实现

当前大多数的双目视觉测量算法都是以PC为平台实现的,但这种方式在实时性与便携性方面存在不足。以两片DSP为核心,对图像的角点提取与匹配、双目测距等方面的内容展开研究与改进。在不影响整个系统精度的前提下,达到精确、快速的三维测量,最终为非接触式的测量方式提供了一个快速的解决方案。     

双目标定系统精度提高的方法

针对双目标定系统精度提高的问题,介绍了摄像机标定方法、原理及双目标定系统的标定流程．通过用张正友平面模板两步法实验分析总结出影响双目标定系统精度的因素,并提出了提高精度的方法．在各种影响因素达到最小时的实验表明重投影误差不超过0．2像素,可以满足双目标定系统的实用性．