极线约束法在微波天线三维视觉测量点匹配中的应用

在三维视觉测量中,通常需从2幅或多幅图像中获取物体的三维信息.必须找出与同一物点相对应的多幅图像中的对应像点,这一过程叫图像点匹配.图像点匹配技术是三维视觉测量技术走向自动化的关键技术之一.论文叙述了图像点匹配的极线约束法原理及针对实际问题的解决方案.本文给出了极线约束法在微波天线三维视觉测量图像点匹配中应用的实验结果,表明该方法可行,具有实用价值.     

立体视觉测量中图像匹配的方法研究与应用

立体视觉测量中图像配准方法和效率一直是制约其测量效率的瓶颈,本文提出一种基于应用极几何结合仿射变换来解决双目立体视觉中图像匹配的方法,该方法首先利用两幅图像间的极几何关系,确定一些可靠匹配点作为控制点,进而构建全局仿射变换,把像面的特征点投影到另一幅像面上,再利用极几何约束和变换后的图像点位置关系,分区域进一步搜索匹配点,最终实现图像对的快速有效配准。     

基于几何法立体图像校正的研究

立体视觉图像校正是加速立体匹配简单而常用的技术之一。采用几何法对使用棱镜的单镜头立体视觉系统图像进行校正,根据成像原理,从图像平面像素点反推到三维实体点的分析运算,利用成像光线几何关系求解虚拟相机外部参数,实现极线的校正,避免了复杂相机标定过程。同时,该算法可以从双棱镜应用推广到多面棱镜的单棱镜立体视觉系统图像校正。实验结果表明,基于几何法对使用棱镜的单镜头立体视觉系统图像校正是有效的。     

使用雅可比行列式的立体像对校正方法

为了快速、准确地寻找立体像对的对应点,通常要将像对进行校正,以消除垂直视差,提高搜索速度和匹配精度.提出了基于雅可比行列式的立体像对校正方法,使用雅各比行列式对图像校正后的失真进行分析,更好地保持源图像采样.通过对合成图像及真实图像的校正实验,表明所提出方法有效保护了图像的采样,并使图像形变较小.     

共轴法立体视觉三维测量的研究

提出一种新的立体视觉三维测量的双目布局方案——共轴法，推导了共轴情况下空间点和图像投影的对应关系及其外极线方程。与其他双目布局方案相比，具有匹配运算量少、共极性线方程简单等优点。     

基于几何约束的双目测距技术研究

双目测距是一种重要的机器视觉技术,常用于机器人定位与导航任务。立体匹配在双目视觉中占有重要的作用,文章基于构建的双目立体视觉系统,提出了一种基于几何约束的物体三维坐标测量方法。首先利用立体标定技术实现了对图像的畸变矫正,并对实时拍摄的左右图像进行ORB特征匹配,以检测图像中物体的特征点对。算法对估计的初始ORB特征点进行RANSAC模型估计,去除误匹配点对应。之后基于点对应之间的距离与斜率对其进行几何关系度量,利用几何约束进一步滤除匹配误差较大的点对应。实验结果说明该算法能有效降低特征的误匹配率,提高了双目测距的准确性与鲁棒性。     

脑外科立体定向手术中标记点的自动检测与定位

用图像处理和计算机视觉技术研究了脑外科立体定向手术中标记点的自动检测与定位,提出了下述检测与定位方法:首先为提高检测准确率设计A、B两类具有特殊纹理的标记,然后,检测B类和A类标记点并基于极线约束搜索缺失的A类标记点,最后进行标记点的双目匹配和三维重建.通过实验测试了该方法的检测准确率和定位精度.结果表明,该方法的标记点误检率为0.08％,漏检率为零,每对图像的平均处理时间小于200ms,标记点的平均定位误差小于0.55mm.该方法简化了脑外科立体定向手术的图像注册过程,而且通过跟踪头部标记点可以在线更新注册.     

基于图像金字塔的钢板表面深度信息提取方法

针对传统灰度匹配算法精度和实时性无法兼顾的不足,提出一种基于图像金字塔结构和归一化互相关相似度函数相结合的区域分层匹配算法,主要可控参数包括匹配窗口尺寸、匹配特征值范围、视差阈值范围、相似度阈值等,并基于双目立体视觉系统,通过双目视觉标定、等效标准极线结构的图像校正等方法,实现了钢板表面的深度信息提取,实验证明算法具有较高的精度和效率。     

光笔视觉三维测量中光斑图像点立体匹配方法

针对光笔视觉三维测量中左右两幅图像中光斑图像点的立体匹配难题,引入SoftPosit 算法将其转换为二维像点与三维物点对应关系未知情况下的位姿参数估计问题.通过将对应匹配和位姿估计融合在一起,进行捆绑迭代寻优,分别完成左右两幅图像中光斑图像点与空间光笔光斑的对应匹配,从而实现了左右两幅图像中对应光斑图像点的立体匹配.该方法基于模型,与空间点分布模式、点的数量及图像灰度无关,实验结果表明该方法切实可行,也可用于特征点的识别.     

一种基于边缘线的三目立体匹配方法

为实现准确的三维场景匹配,提出了一种基于边缘线的三目立体匹配方法.Canny边缘是一种常用的视觉特征,通过对Canny算子加以改进,提高了边缘线条匹配的可靠性.匹配过程分层次进行,首先通过边缘上少量点的成功匹配确定边缘线条间的对应关系,然后以此来约束该边缘上其他点的匹配.详细介绍了对应特征匹配所用的约束条件.首先,使用三目系统中第三个摄像机提供的额外极线约束,有效地减少了误匹配.由于常规所用的三目极线约束条件给出的匹配效果并不理想,提出了另外一种更加有效的三目极线约束应用方法.此外还介绍了边缘点的梯度方向约束,给出了基于以上约束条件的边缘线匹配算法.实验结果表明,该算法具有较高的匹配正确率,是一种有效的立体匹配算法.     

立体偏折术的高效标定及法线计算方法

法线计算和系统位姿关系标定是立体偏折术测量的关键技术。针对法线匹配,在立体视觉极线准则的基础上采用假设点的方法,将法线计算转化为一维搜索法线夹角最小值问题。通过查找两个相机对应同一采样点的法线夹角的最小值来获取镜面梯度,最终通过径向基插值函数从梯度数据中恢复镜面精确面形。针对系统位姿关系标定,提出采用将标定板和镜面相结合的位姿关系标定方法。将标定板的厚度纳入标定模型中,提高了标定精度。该方法只需一个镜面反射图像即可确定相机和显示屏幕的位姿关系,使标定过程更加自由和灵活。初步实验验证了所提方法的可行性。     

基于光栅结构光双目视觉的动态三维测量方法研究

基于矩形光栅结构光和双目立体视觉测量技术,提出一种物体表面三维形貌的动态测量方法。采用基于光平面引导的稠密光栅光条匹配方法完成左右摄像机光条图像的匹配,该方法先通过各光平面对应的单应矩阵实现左右图像点的对应,再结合极限约束及空间点距离约束完成左右光条中心点的全局最优匹配,以此解决由两摄像机和投影仪组成光栅结构光测量系统中光条匹配难题,对匹配完成的图像光条点应用双目立体视觉测量原理完成物体表面的三维重建。实物实验中,对姿态变化的手臂进行测量,结果证明仅需投影单幅光栅图案可实现手臂三维形貌的测量,验证该方法的有效性。     

多目立体视觉测量系统中的快速去伪匹配法

以外极斜率匹配为基础,针对多目立体视觉测量系统的特点,提出了一种可有效解决立体图像对匹配过程中的匹配多义性问题的快速去伪匹配法。     

基于分层思想的快速边缘匹配方法及射影重建

特征匹配在目标识别、视觉导航、运动分析等立体视觉领域中具有重要的作用.提出了一种基于分层思想的快速边缘匹配方法.主要采取两点匹配策略保证其快速性:一是把分层匹配思想用于边缘匹配中;二是在点的匹配过程中提出了边缘约束.具体包括3步:首先,在第一层匹配每条边缘上梯度变化最大的点,由于数量少,因此匹配速度快且正确率达到100%;然后,在第二层采取区域扩张的方法,从已匹配的少数种子点出发向外扩张搜索,得到所有匹配的边缘;最后,提出边缘约束的方法匹配边缘上的点,将候选匹配点仅限制在几个像素,大大减少了搜索范围且提高了匹配正确率.大量实际景象的匹配结果表明,结合分层思想和边缘约束极大提高了匹配速度,边缘点的匹配正确率高达98%.实验结果给出了立体边缘匹配效果图和三维射影重构图.     

利用外极线约束的图像匹配新算法

针对排爆机器人要求获取目标物的精确的三维坐标,在原来只用灰度匹配的基础上,提出了利用图像灰度局部特征约束的一种新算法.该算法首先对图像进行粗匹配找出可能出现的区域,再利用外极线约束进行精确匹配,这样就减少了搜索区间,提高了匹配精度.外极线约束算法对于有遮挡现象问题的处理也非常有效.     

一种高精度的对极几何恢复方法的研究

在分析平行双目立体视觉系统的对极几何问题的基础上,提出了采用普通标定板实现图像角点对自动准确匹配的方法,并对对极几何进行了高精度的恢复.给出了角点检测算法、退化问题的避免措施以及基于秩2约束的基础矩阵迭代优化求解的方法.试验结果证明所提出的方法有效可行,有助于提高后续立体匹配的准确率与三维重建的精度.     

基于小波图像融合的非对称失真立体图像质量评价方法

通过研究非对称失真立体图像人眼视觉感知特性,提出了一种基于小波图像融合的非对称失真立体图像质量客观评价方法.首先,采用固定尺寸块匹配方法得到原始立体图像块视差值,接着,根据该视差值的大小,同时结合非对称失真立体图像视觉感知特性,对匹配块进行小波融合得到原始融合图像和失真融合图像.最后,通过计算原始融合图像和失真融合图像...     

基于频闪成像技术的MAV气动外形三维视觉测试(英文)

在目前的实验条件下虽已掌握了大量的气动外形测试数据和分析结果,但这些实验都是基于高速影像设备来完成物体运动记录的.为此,提出了一种基于频闪成像探测技术的柔性气动外形三维视觉检测方法,基于此方法,能够在不具备高速影像设备的条件下获取微小型飞行器(MAV)柔性气动外形的连续图像数据,使用尺度不变特征转换(SIFT)方法提取出描述表面纹理特性的特征点,在频闪图像中的各个不同位置依次进行搜索、匹配,找出特征点的同名点.为了提高跟踪精度,使用了RANSAC方法对误匹配对进行消降.实验结果表明,该方法不仅能实现柔性外形的形态学变化检测,而且能建立一幅频闪图像中不同位置上提取出的特征点之间的关系,从而计算出气动外形上特征点的运动轨迹.整个实验框架是基于双目立体视觉测量原理来满足检测与跟踪的高精度及可视性的.     

计算机立体视觉技术在工业测量中的应用研究

本文对计算机立体视觉测量的一些问题进行了分析。提出了一种机参数示定的方法，摄像机模型中考虑几何畸变。立体视觉技术原主要难眯在于图像特征的快速，精确的提以和匹配，本文介绍一种共一线立体匹配方法有竽对空间特征点和曲线的匹配。     

基于双目立体视觉技术的信号弹高度测量方法研究

为了测量信号弹飞行高度,本文提出了一种基于双目立体视觉技术的信号弹高度测量方法.首先研究了双目立体相机的标定过程,然后对左右相机图像进行立体校正和图像预处理,最后通过基于特征的图像匹配方法来获取左右相机图像中目标点的视差,进而计算出信号弹的高度信息,实现对信号弹飞行高度的快速准确测量.结果表明:该方法可以较为准确地测量出信号弹飞行高度,满足厂家需求,且具有操作简单、使用灵活、成本低廉等优点.