动目标多视点图像基于标定的去模糊方法

三维视觉检测技术在工业生产线上有着远大的应用前景,由于生产线动目标多视点图像存在模糊问题,然而现有的图像复原技术存在着局限性,使得复原后的图像很难用来进行三维重建,进而也不能实现三维视觉检测。针对这个问题,本文提出了一种新的动目标多视点图像去模糊方法。首先估计出部分视点模糊图像(本文以两个视点的模糊图像为例)点扩展函数。其次根据多视点几何理论,利用相机标定方法,得到各个相机的参数矩阵。结合估计出的部分视点的点扩展函数和相机参数矩阵,以直线运动为例,建立多视点模糊图像的点扩展函数关系。最后在确保各视点模糊路径对应的关系下,对多视点图像进行整体去模糊。一系列实验验证了本文提出的动目标多视点图像去模糊方法的有效性。     

双目视图运动图像去模糊方法

现代工业生产线上采集到的产品图像存在运动模糊,对后期探测产品表面信息以及重建产品轮廓产生影响.为了解决这一问题,提出一种基于双目视图的运动图像去模糊方法.通过双目相机之间的对极几何关系以及相机模型,推导出两视点图像点扩散函数路径之间的内在联系,并运用像机标定模块求取标定矩阵中的参数.通过此内在约束条件求取精确的点扩散函数,并对双目视点图像进行统一去模糊.结果表明,通过双视点图像几何关系求取的点扩散函数路径来进行去模糊取得了较好的效果.     

模糊图像迭代盲反卷积复原

针对超速或换道车辆容易出现的图像模糊问题,提出了基于盲反卷积的去模糊方法。传统的去模糊方法是假定已知模糊参数,而实际的目标图像模糊参数是未知的。所以采用一种盲复原方法,首先估计出模糊点扩散函数PSF,然后进行模糊处理。根据实际采集的图像含有高斯噪声的特点,将常用零均值高斯白噪声作为其噪声模型,根据噪声均值与方差的最小二乘估计改进盲反卷积模型,得出新的恢复模型,进而恢复含噪声的模糊图像。结果表明,该算法较传统算法恢复效果得到明显改善。     

匀速直线运动模糊图像点扩展函数的识别方法

为解决图像复原中模糊函数即点扩展函数的估计问题,介绍了图像退化的一般模型,分析了匀速直线运动模糊的退化函数,并采用基于约束最小二乘复原算法的参数误差曲线法对运动参数进行估计。实验结果表明:该方法可以提高参数的判别精度,复原图像的视觉效果和峰值信噪比都有显著提高。     

基于投影寻踪子波学习网络的图像无监督恢复

针对现有模糊图像的复原方法，提出了一类新型人工神经网络——投影寻踪子波学习网络，并将其用来处理图像的去模糊问题。这类新型网络具有投影寻踪学习网络优点，在先验条件知道甚少的情况下，不用求点扩展函数，直接通过网络的学习，提取参数，以达到自适应剔除图像的模糊信息，恢复原图像；且具有小波函数的时域局部性，可以对多种噪声源的模糊图像进行恢复。模拟结果表明，该方法对于图像无监督恢复明显优于现有图像恢复方法。     

双摄像机结构光三维测量系统自标定方法

针对双摄像机与投影仪结构光三维测量系统的标定问题,提出了极线约束条件下的自标定方法．依据极线约束理论,通过标定物上特征点与对应双摄像机的两个像点确定极线方程,建立了两个摄像机之间的平移和旋转关系矩阵．将多编码周期三角形灰度分布图案投射到标定物,获取特征点在投影仪上对应点的坐标,采用改进8点法建立投影仪与双摄像机关系矩阵的两个估计矩阵,利用对极距离为目标函数进行估计矩阵优化,得到双摄像机和投影仪的参数矩阵．采用该系统对平面和人脸进行了三维测量实验,结果表明平面测量的最大绝对误差不大于1．7mm,相对误差不大于0．18％,表明了该三维测量系统自标定方法的有效性．     

运动模糊图像点扩散函数参数估计

为解决图像拍摄过程中相机与目标之间相对运动造成的图像模糊问题,提出一种基于梯度倒谱、最小二乘法与微分自相关结合的算法估计运动模糊图像点扩散函数(PSF)参数,通过对模糊图像梯度倒谱分析并结合最小二乘法估计出模糊方向,进而通过微分自相关法估计模糊尺寸。采用该算法对仿真模糊图像和实拍模糊图像进行PSF参数估计,当模糊方向角在0°~179°、模糊尺度在5~60个像素时,本文算法估计的模糊角度绝对误差小于2°,模糊长度绝对误差小于2个像素。与其他文献算法的对比结果表明,本文算法可以准确识别图像运动模糊参数。     

基于频谱图分析的PSF自动获取方法

运动模糊图像恢复讨论的是对运动物体所拍摄的模糊图像进行精确恢复,恢复的关键在于精确获取点扩展函数的参数。本文提出了一种点扩展函数自动获取方法,该方法通过计算机分析运动模糊图像频谱图,能够自动获取点扩展函数的运动方向和模糊长度,避免了人机交互的繁琐和不准确。通过实验仿真并与其他点扩展函数的参数获取方法做比较,验证了该方法的准确性和实用性。     

基于块效应抑制的压缩降质模糊图像盲复原

针对被压缩重构后的模糊图像复原问题,提出基于块效应抑制的图像去模糊方法.采用多尺度分解逐层进行模糊核估计,每一层利用去块效应的模糊图像作为有效显著边缘估计的参考图像,并在模糊核估计优化函数中加入模糊核梯度约束保证其连续平滑性,通过在频域交替迭代优化确定模糊核.最终复原约束项为图像全变分以及L2范数块效应抑制项,该项通过迭代使得复原图像和去块效应图像逐步逼近.实验结果表明,提出的方法能够在较高压缩率的模糊图像中估计出相对准确的模糊核,得到兼顾消除块效应与保留图像细节的复原效果.     

一种基于多灭点标定数码相机内外参数的方法

提高相机定标精度,简化定标过程,是计算机视觉研究的重要内容.利用包含至少4组平行线和两个定标点的模板,对模板一次拍照即可标定相机内外参数.先利用Hough变换,检测出模板图像中的各直线,确定对应的灭点;再把灭点坐标及已知的各组平行线的方向向量代入隐参数矩阵计算方程,得到相机的隐参数矩阵;最后对隐参数矩阵进行分解,依次得到相机的内部参数矩阵和旋转矩阵,然后利用模板中两个已知空间坐标的定标点计算相机的位移矩阵.该方法的求解过程仅涉及到线性方程组的求解,定标精度高、稳定性好,与基于主灭点的定标法相比,不需要相机做任何运动,定标过程简单,具有一定的理论意义和实用价值.     

基于径向约束的CCD相机标定参数的整体优化

提出了基于径向约束的CCD相机标定的模型参数非线性整体优化的方法.利用Harris算法检测标定板的各角点图像坐标,保证了标定板角点的稳定性和可靠性;进行RAC(radial alignment constraint)两步法标定,并用Levenberg-Marquardt算法对通过径向约束标定得到的所有相机模型参数进行非线性整体优化,提高了相机参数的标定精度.实验结果表明.该方法标定精度高,能明显减小各种误差对CCD相机标定的影响,提高了机器视觉三维测量的精度.     

一种搭载深度相机的机器人手眼标定方法

针对机器人手眼标定过程中人工标定时间长和标定误差大的问题,以双目测量为基础,设计了一种基于深度相机的机器人手眼标定方法.深度相机对标定物进行成像并建立点云模型,通过标定物的特征点视差及深度值反映摄像机的空间关系,同时导入机器人基坐标系下坐标,计算手眼关系变换矩阵,完成机器人手眼关系标定.实验表明:该方法标定的平面误差不...     

基于自标定的两视图三维重构研究

相机标定是三维重构中的关键步骤,本文对在自标定下的两视图三维几何模型恢复进行研究。先采用SURF算法得到图像匹配点对,在此基础上,利用RANSAC鲁棒估计基础矩阵;然后根据Kruppa方程所推导出的二次方程自标定出相机内参数,进一步地,通过分解本质矩阵求解出相机外参数;最后,根据三角化法求得空间三维坐标值。实验结果证实,该方法具有效性和正确性,并且能够真实地再现物体的三维模型。     

基于序列图像的粮堆三维重建技术研究

研究基于粮堆序列图像的三维重建问题.重点阐述了三维重建过程中的几个关键步骤,如角点检测、基础矩阵估计和摄像机自标定等,提出一种基于去除异常点的基础矩阵估计方法,接着采用摄像机自标定方法求解摄像机投影矩阵,进而借助投影矩阵和图像特征点计算三维空间点坐标,完成重建过程,给出了基于真实的粮堆图像的三维重建结果.     

基于单位视球的鱼眼相机标定方法

针对鱼眼镜头的大范围视场,提出一种新的鱼眼相机标定方法.利用2组相互垂直的平行线来进行鱼眼相机标定.依据相机视场和成像边缘得到内部参数的估计值后,将图像平面上提取的角点反投影到单位视球（viewing sphere）上,2组平行线在单位球面上的2种几何特性提供外部参数估计的解析解.利用角点在图像平面的重投影误差来,得到优化后的所有参数.对3种常见的鱼眼投影模型分别进行关于标定图像数量和噪声水平的仿真实验.从仿真结果来看,在合理的噪声范围内,当用于标定的图像大于5张时,可以得到精度较高的标定结果.利用视场角185°的鱼眼相机来进行标定,并进一步的利用已知结构的立方体模板来验证外参估计方法.与加州理工学院提供的标定工具箱相比较,结果表明该算法不确定度较低,提供更为准确的标定结果.     

多视点去模糊算法在双核DSP上的并行优化

为了实现多视点去模糊算法在小型设备上快速运行,提出了一种并行优化的方法.采用TMS320C6657双核数字信号处理器(DSP,Digital signal processor)作为主要运算芯片,使用CCSv5.2作为软件开发环境.为了解决算法在单核上运行时间长的问题,首先使用时间戳计数器对算法中各部分功能函数的运行时间进行了详细的统计和分析;然后将运行时间最长的子函数中矩阵相乘部分的算法进行了优化,采用一个分界点将矩阵相乘部分算法划分为两块,将计算量均等的分配到DSP的两个核心上,使这部分算法能够同时在两个核心上并行运算.结果表明对分界点的求解是正确有效的;优化后的图像去模糊算法极大的缩短了DSP上的运算时间,提高了运算效率.     

基于二维图像的三几何参数测量研究

针对目前二维图像测量三维几何参数时,环境因素影响大、拍摄角度受限、测量不准等问题,提出一种基于单相机标定图像,通过坐标系变换矩阵来实现测量三维参数的方法。首先借助图像标定物获取二维图像,运用图形辅助计算工具对二维图像进行处理,然后利用单应性转换法对相机标定,最后根据坐标转换关系推导出的计算公式求出图像对应的三维坐标信息。实验结果表明,测量误差小于3%,满足一般测量精度要求。     

稠密化重建稀疏性特征多图像3D构建实现

给出了一种稠密化重建稀疏性特征多图像3D重建的方法.首先对采集的目标样本图进行特征提取,基于特征点通过绝对二次曲面约束等方法分层重建投影矩阵;其次对特征点基于自标定矩阵逆映射成稀疏3D点集,创建面片并扩展邻域生成稠密点集;最后经滤波生成精确3D目标模型.实验结果表明重建的物体可视性较高,稳定性好,具有总体性能优良等优点.     

基于二维图像的三维几何参数测量研究

针对目前二维图像测量三维几何参数时,环境因素影响大、拍摄角度受限、测量不准等问题,提出一种基于单相机标定图像,通过坐标系变换矩阵来实现测量三维参数的方法。首先借助图像标定物获取二维图像,运用图形辅助计算工具对二维图像进行处理,然后利用单应性转换法对相机标定,最后根据坐标转换关系推导出的计算公式求出图像对应的三维坐标信息。实验结果表明,测量误差小于3%,满足一般测量精度要求。     

基于相机标定的图像拼接算法

针对现有图像拼接算法在配准精度和速度方面的不足,提出了一种利用相机标定信息和相位相关技术相结合的图像配准方法,并给出了算法的详细推导过程.算法通过相机标定获得投影矩阵、相机坐标系间的旋转变换矩阵和平移向量.利用相机坐标系间的旋转矩阵推导对应图像间的旋转变换公式,通过z轴位移及场景的平均景深近似求解图像间的缩放系数,利用相位相关法求解图像间的平移转换参数.实验结果证明该算法理论推导正确,在有效景深范围较小情况下图像拼接准确,对于分辨率为640×480的输入数据,平均拼接速度能够达到26.8 ms.