一种改进的基于圆环点的摄像机自标定方法

针对现有的基于圆环点的摄像机自标定算法抗噪性能差、计算过程复杂等问题,本丈提出了一种改进方法。根据射影几何中交比和调和共轭的性质,通过Harris角点计算出四条直径方向上的消失点。同时由拉盖尔定理求取圆环点的图像坐标,在圆环点与内参数的约束下求解所有内部参数。该方法的优点是圆环点求解简单,不需要检测椭圆和直径。实验结果表明,该算法精度高、鲁棒性强,且因无需知道圆的任何几何信息而有较好的实用性。     

一种基于三消隐点的摄像机自标定算法

提出了一种对摄像机进行自标定的方法.该方法是利用自然场景中三组两两正交的平行线所获得的消隐点之间具备的约束条件来实现标定的,并能够对获取的消隐点进行优化校正.利用该方法开展了实验研究,并与采用传统标定方法得到的结果进行了比较,结果表明本文所提出的算法具有较好的应用前景.     

基于亚像素边缘的摄像机标定板特征提取算法

目的在视觉测量领域,摄像机的标定精度是最终测量精确度的决定性因素,为了提高标定板特征的提取精度,提出一种基于亚像素边缘的提取方法。方法针对圆点标定板,首先采集标定板图像,对图像进行处理,获取像素级别边缘,然后以边缘像素点为中心,取3×3的数字窗口计算梯度方向,在梯度方向上进行像素点灰度的双曲正切拟合,获取亚像素级别边缘,最后对亚像素边缘按照圆形进行拟合,求得圆心坐标。结果实验表明算法的分辨率达到0.03个像素,精度可达0.1个像素。结论该算法具有稳定可靠,精度高,运算速度快等特点,能够应用于图像拼接和分割,特征提取和摄像机标定等领域。     

基于等边三角形的摄像机标定方法

利用摄影儿何中交比不变性的性质,从给定的n幅图像中捉取所需要的点坐标,求解出三纽两两正交的直线的消失点的坐标.根据光心与消失点的连线为直线的方向建立3n个方程,从中线性的求解出相机的内参数.实验证明该方法不需要特定的标定模板,具有一定的实用价值.     

基于卡尔曼滤波的摄像机标定方法

本文提出了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波的摄像机标定方法.将二维平面靶标图像上的特征点看作是匀速运动的点,以观测到的特征点图像坐标和对应世界坐标作为滤波器的输入,摄像机内外参数的估计值作为滤波器的输出,根据迭代扩展卡尔曼滤波算法得到摄像机内外参数的最优估计.通过仿真和真实实验,结果表明,对于有限数量的平面靶标标定图像数据,该算法具有较高的标定精度和较好的鲁棒性.     

基于单特征点的手眼系统摄像机标定

基于机器人的相对运动,提出了一种基于单特征点的手一眼系统摄像机内、外参数的标定方法。在摄像机视场中任意选择一个特征点,使机器人末端在保持姿态不变的条件下运动,相当于机器人不动但具有多个特征点。利用这些点可计算出摄像机的内参数和相对于特征点的外参数。大幅度改变机器人的姿态,可标定出特征点在机器人基坐标系下的位置,进而得到相对于机器人末端的外参数。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于因子分解和光束法平差的摄像机自标定

提出一种基于因子分解和光束法平差的摄像机自标定算法,只需手持定焦摄像机围绕物体拍摄3幅以上图像即可估计出摄像机的内参数以及畸变系数.该方法有3个主要特点:一是由于在因子分解重建过程中采用了所有图像的信息,因此具有很好的鲁棒性;二是由于在完成欧式重构后采用光束法平差对摄像机内参数以及畸变系数进行了非线性优化,因此具有较高...     

基于共面点的摄像机线性标定法

提出了一种线性求解摄像机内外参数的方法。通过分解参数确定相机主点坐标和纵横比,利用径向平行约束求解大部分的外参数,再引入新的畸变模型线性求解其余内外参数。该法特点是采用共面点标定物,且不需摄像机做任何运动就可以实现全过程的线性标定。既避免了非线性优化的繁琐和不稳定,也解决了其它线性法中部分内参数的标定问题。两套实验结果误差分别为0.3391pixels和0.6004pixels,表明该法具有较高的精度,是一种简单、有效、实用的标定法。     

基于辅助摄像机的机器人延伸手眼标定方法

针对机器人手臂上装载的工件等对象与摄像机之间空间关系的标定问题,本文在传统机器人手眼标定的基础上提出了机器人延伸手眼标定的概念,将机器人手眼关系拓展为延伸手眼关系.该方法通过引入辅助摄像机,利用平面标定靶标以及由机器人延伸手上的矩形特征衍生出的大量标定特征点,实现了机器人延伸手眼标定.实验结果表明,该算法可有效的解决机器人延伸手眼标定问题,标定精度取决于机器人延伸手的几何尺寸精度和获得特征点的精度,文中实验结果的RMS为0.113mm.     

基于网格靶标快速高精度摄像机标定方法

本文针对单摄像机成像特点,首先建立其实际成像数学模型,为快速高精度的标定摄像机参数,靶标采用平行网格线靶标,有效利用直线的平行性约束条件,可高效的求取目标点,此种方法先求解摄像机纵横比,然后利用参数分离的方法通过迭代求解其余模型参数,从而简化了求解过程,将标定结果与Tsai法相比较可知,标定精度相当。     

基于HT的显微视觉亚像素定位算法

根据显微图像的几何特点,提出了基于HT（Hough Transform）十字显微图像亚像素定位算法（SLACHT）和基于HT近似圆显微图像亚像素定位算法（SLARHT）,对显微图像特征中的直线和近似圆的亚像素定位做了深入的研究。通过与经典直线HT定位算法和经典随机HT圆定位算法进行实验对比,验证了该定位算法的优越性;通过与Matlab中的直线HT定位算法和圆HT定位算法进行实验对比,验证了该算法的可靠性。大量实验表明,该算法的定位精度优于0．01像素,具有运行速度快、鲁棒性强的特点。     

基于相位测量的摄像机标定方法

提出一种新的摄像机标定方法,该方法基于2D共面参照物摄像机标定方法和相移技术.首先由摄像机记录已知相位分布的平面,通过相移计算出相位分布.对任意标定平面,两个正交相位分布与平面坐标的对应关系已知,由此可以建立像素坐标与2D平面坐标的一一对应关系.将该已知相位分布的平面在空间中放置不同的位置,分别完成上述测量,即可根据2D共面参照物摄像机标定方法完成摄像机的高精度标定.该方法避开了复杂的标定特征点提取,大大增加了2D标定数据量,提高了标定精度.实验和计算机模拟表明,该方法简单、可靠和精度高.     

基于主成分分析的多光谱相机灵敏度优化

研究了基于主成分分析的多通道光谱图像获取硬件系统即多光谱相机的灵敏度优化问题。利用多维向量空间理论和主成分分析法,系统讨论了多光谱获取系统优化灵敏度的理论和方法。提出灵敏度优化向量的概念,将滤光片透过率优化和光源辐射谱优化两种方法统一起来。利用四种灵敏度优化向量进行了仿真试验,并给出了在主成分分析算法下的实验仿真结果。结论是：多光谱系统灵敏度优化向量的正交化设计是系统光谱图像获取的必要要求;窄带灵敏度中,交叠的灵敏度优化向量具有更好的光谱反射率信息获取能力;在有限数目的宽带滤色片中,挑选滤色片透过率向量可以得到较好的多光谱相机的灵敏度向量。     

基于声纳和摄像头的动态环境地图创建方法

针对动态环境下声纳传感器无法正确检测动态障碍物从而降低移动机器人的地图创建的精度的问题,提出了一种声纳和视觉传感器结合的动态环境地图创建方法.为保持地图信息的完整性,该方法分别建立了动、静态栅格地图,利用前一时刻的静态地图、当前声纳观测信息和摄像头检测的动态障碍物信息的比较来更新地图,并给出了地图更新模型.因视觉信息能成功地解决地图中某些动态障碍物被当成静态障碍物的错误,因而能建立正确的地图.实验验证了该方法正确,可行.     

Active illumination single-pixel camera based on compressive sensing

We present an optical imaging system based on compressive sensing (CS) along with its principal mathematical aspects. Although CS is undergoing significant advances and empowering many discussions and applications throughout various fields, this article focuses on the analysis of a single-pixel camera. This work was the core for the development of a single-pixel camera approach based on active illumination. Therefore, the active illumination concept is described along with the experimental results, which were very encouraging toward the development of compressive-sensing-based cameras for various applications, such as pixel-level programmable gain imaging.     

基于图像清晰度评价的摄像头辅助调焦系统

提出一种新的图像清晰度(包括锐度和对比度)评价函数,对比传统的图像清晰度评价算法,新算法速度最快且准确,以及和功率谱算法一样优良的灵敏度,适合各种实时自动对焦系统.本文使用一系列不同程度的离焦图片演示了所有算法的性能。同时将新算法应用于一种实际的摄像头模块辅助调焦系统中,系统把采集的每帧图像实时显示在屏幕上,用新算法评价图像的清晰度,从而指导作业员对摄像头模块进行调焦。实践表明该摄像头辅助调焦系统在批量生产摄像头模块时对提高生产效率和稳定质量方面有很大作用。     

Improvement of digital photoelasticity based on camera response function

Studies on photoelasticity have been conducted by many researchers in recent years, and many equations for photoelastic analysis based on digital images were proposed. While these equations were all presented by the light intensity emitted from the analyzer, pixel values of the digital image were actually used in the real calculations. In this paper, a proposal of using relative light intensity obtained by the camera response function to replace the pixel value for photoelastic analysis was investigated. Generation of isochromatic images based on relative light intensity and pixel value were compared to evaluate the effectiveness of the new approach. The results showed that when relative light intensity was used, the quality of an isochromatic image can be greatly improved both visually and quantitatively. We believe that the technique proposed in this paper can also be used to improve the performance for the other types of photoelastic analysis using digital images.     

Traffic sign detection and positioning based on monocular camera

ABSTRACT

Geospatial and geometric states of traffic signs are indispensable information for traffic facility maintenance. This study applies a low-cost single camera system to locate and identify traffic signs and reflects their on-site conditions for assisting in maintenance. Referring to official regulations, a traffic sign can be identified and classified based on its color and shape attributes. The poses and states of the sign planes can also be evaluated according to their geometric shape ratios and the discrepancy with respect to traffic sign regulations, in which a least-square consistency check is proposed to ensure assessment reliability and accuracy. Validation with day and nighttime image sequences was performed to verify the effectiveness of the proposed method and the robustness to illumination changes, color deterioration, and motion blur. Considering the promising results, this study can be deemed as an alternative to promote routine maintenance of traffic facilities.     

反射-折射多分辨率全向相机设计

为了满足智能车辆自动驾驶的需要,提出了一种真正单视点、多分辨率的反射-折射式系统,作为车载全向相机。该系统由光学反射器件和折射器件组成,由于使用了椭圆锥镜面的光学反射器件,故其是真正单视点的,能够为车辆前方场景提供比侧方更高的分辨率,同时具有宽广的视场。相机原型和仿真实验结果表明,它的水平分辨率和垂直视场随观察方位角的变化而变化,垂直分辨率不随方位角变化,可实现6倍的多分辨率和180°的大视场。