基于RBF神经网络的双目摄像机标定研究

摄像机标定是精密测量的基础,传统的双目标定需要建立复杂的数学模型。人工神经网络可以有效地处理非线性映射问题,它可以很好地描述双目视觉中三维空间特征点坐标和二个摄像机对应点间的非线性关系。本文介绍一种RBF神经网络,并对RBF网络与BP网络的标定结果进行比较。实验结果表明：基于RBF神经网络的双目视觉标定方法能获得较高的标定精度。     

摄像机标定中光心图像坐标确定方法

在分析传统的摄像机光心确定方法的优缺点的基础上,提出了一种改进的径向准直约束法和一种带约束条件的投影矩阵分解法。将由两种改进的方法和直接光学法得到的光心坐标和直接用图像中心坐标近似代替的光心坐标一同进行摄像机的标定与测量研究。实验与仿真结果证明,由所提出的两种方法求得的光心图像坐标在进行标定与三维测量时可达到较高的精度并且优于直接用图像中心坐标进行标定与三维测量的精度。     

双目视觉摄像机神经网络标定方法

摄像机标定是精密视觉测量的基础。为了描述双目视觉中三维空间物点坐标和两个摄像机像面像点坐标间的非线性关系,传统的标定方法需要建立复杂的数学模型。而神经网络可以有效地处理非线性映射问题,笔者介绍了一种BP(ErrorBackPropagation)神经网络,并且为了提高网络的学习能力引入了动态因子。用相同的参考数据,将神经网络标定方法与线性标定方法比较,实验结果表明基于神经网络的双目视觉标定方法能获得较高的标定精度。     

基于双目立体视觉偏折术的标定

相位测量偏折术(PMD)是近几年在光学测量领域内普遍使用的一种非接触式的高精度测量方法,而系统几何标定是相位测量偏折术获得高精度测量的先决条件。由于LCD显示屏位于摄像机的视野之外,增加了标定的困难,本文提出的基于双目立体视觉的相位测量偏折测量系统,通过姿态转换几何标定方法进行系统标定,标定左右两个摄像机与LCD显示器之间的相对位置关系,并通过实验验证了该标定方法的可行性和准确性。     

用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定，该标定方法装置简单，速度快，在保证精度的同时简化标定的过程实验证明“消隐点”法是一种高效，实用的视觉传感器标定方法。     

采用单幅圆柱体图像的摄像机标定

单幅圆柱体图像由于所包含的立体信息较少,传统的方法很难实现摄像机标定.根据透视投影理论中灭点的几何性质,计算出相机的内、外参数,以此实现相机标定.实验表明,此法易于操作,结果令人满意.     

粒子图像测速技术测量精度影响因素分析

对基于粒子图像测速(PIV)技术的瞬时全流场测量方法进行了综述.系统介绍了 PIV的工作原理、技术的关键环节(获取图像的品质)和影响测量精度主要因素(示踪粒子性能、光源性能、背景噪声、成像畸变、同步器时间分辨率及图像处理算法).基于这些分析,给出了示踪粒子性能的保障、成像组件的选择以及图像处理方法确定的具体建议.     

三维点云无线遥控测量台的设计与标定

使用数控测量台和双目立体视觉测量设备实现被测样件完整的三维点云测量。设计了一种具有有线和红外遥控两种控制模式、可实现二轴移动和二轴回转运动的测量台,提出了一种标定测量台旋转轴的方法。在测量台上粘贴3个以上圆形标靶点并控制测量台绕待标定轴转动,使用测量设备获取测量台两个不同转角位置的标靶点三维坐标点集,利用点集坐标计算出待标定轴在摄像机坐标系下的一个位置,由多个位置优化完成轴的标定。实验结果表明,测量台的控制方式柔性、方便;标定方法简便、成本低、稳定可靠。     

基于LS-SVM的立体视觉摄像机标定

利用最小二乘支持向量机来直接学习图像信息与三维信息之间的关系,不需确定摄像机具体的内部参数和外部参数.在双目视觉的情况下,两摄像机的位置关系不需具体求出,而是隐含在映射关系中.根据最小二乘支持向量机与摄像机标定的特点,提出了基于最小二乘支持向量机的双目立体摄像机标定方法.将摄像头采集到的图像的像素坐标作为输入,将世界坐标作为输出,用最小二乘支持向量机使网络实现给定的输入输出映射关系.该方法同BP神经网络预测结果对比表明:基于最小二乘支持向量机的双目视觉标定方法速度快,实时性好,能有效提高标定精度.     

用三线法标定车载摄像机的外部参数

根据摄像机透视投影原理,三条互不重合的平行线在图像平面上具有相同的消失点和不同的斜率。按照针孔成像模型,经过数学推导可以建立摄像机的外部参数与消失点和成像斜率之间的解析表达式,无需经过迭代和优化计算。实现过程只需要地面上有三条平行线,然后通过手工或自动的方式确定出这三条直线成像的交点和斜率,就可以标定出摄像机的外部参数。实验表明,该方法可以在不同环境下进行车载摄像机标定,方位角和俯仰角的标定误差小于百分之一弧度。     

CCD摄象机参数标定新技术

提出了一种新的高精度的摄象机光学参数及几何参数的标定方法，利用透视变换理论建立了摄象机数学模型，首先用牛顿－高斯非线性搜索方法求解摄象机畸变纱数和一个中间矩阵，然后从中间矩阵中分离出其它模型参数．     

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。     

3D测量系统中的高精度摄像机标定算法

本文在分析完整的摄像机镜头畸变模型的基础上,提出了一种新的标定算法.该算法包括三个步骤,首先在不考虑镜头畸变的情况下利用标定块上的中间若干个点,采用线性优化方法求出除畸变系数以外的其他外部参数和主要的内部参数;然后固定上述已求得的参数,利用线性优化方法求解畸变系数;最后对所有内部参数和外部参数进行全局非线性优化.最后对本文的标定算法进行了标定实验,实验结果表明,本文算法的标定精度可以达到0.0367 mm,可以满足高精度三维测量及其他应用的要求.     

三目立体摄影测量系统中相机标定技术研究

针对目前多相机摄影测量系统中相机标定技术研究较少,而且其标定方法的可靠性、稳定性以及标定精度针对高精度工业测量检测要求存在缺陷的问题,将四元数理论引入共面条件方程,提出了一种三目立体摄影测量系统的标定技术,有效解决了多相机立体摄影测量在工业测量现场高精度实时标定问题,实现点位精度优于±2mm,距离精度优于±3mm。     

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。     

中大口径电磁流量计无液校准技术的应用研究

基于电磁流量计测量原理,在建立了包含相关物理量的微分方程及边界条件基础上,提出了一种电磁流量计无液校准技术,设计了一套无液校准设备。采用逐点测量管壁磁感应强度及测量传感器结构尺寸的方法,获得确定的边界条件,用数值方法求解微分方程,获得传感器的灵敏度系数,并对2台口径200 mm电磁流量计进行了无液和实流的对比试验,两者所获得的灵敏度系数相对误差不超过0.5%。     

显微测量系统外参数标定的研究

在介绍了Tsai氏标定方法的基础上提出了一种应用于显微测量系统的标定方法。该方法不需要标定出摄像机的绝对坐标，而是通过实验的方法测量出两摄像机系统之间的角度关系，得到其旋转矩阵，进而标定出整个系统的外参数。在显微测量应用中，这种新的标定技术比传统的Tsai氏标定法计算量更小，实用性更强，并能保证较高的标定精度。     

水下摄影测量共线理论与相机标定方法

基于摄影光学理论,分析了相机在空气中和水下成像基点位置关系,提出水下摄影三点共线理论,并推导出相机在水下主距变化模型;分析了相机水下摄影视场和畸变大小的变化,设计了水下摄影测量相机标定方法;最后通过水下摄影试验标定,验证了水下摄影三点共线理论的正确性和水下相机标定方法的实用性。