普通数码相机三种检校方法的量测精度评价

普通数码相机常用的检校方法存在参数解算不稳定,或对控制场要求高,或实施难度大等不足。本文通过不同拍摄距离下的量测精度对比实验,依据控制场布设难度、检校计算稳定性以及量测应用精度等3方面指标,分析评价普通数码相机3种检校方法的特性。研究结果表明:光束法适用于精密控制条件下的相机检校,但解算的稳定性欠佳;PTR方法的检校精度与光束法相当,且计算稳定性较高;MSC方法适用于小型平面控制下的检校,量测精度能满足一般的工程量测需求。     

基于平面格网的非量测CCD相机自标定

传统的相机标定方法通常需要建立复杂3维标定块或高精度3维控制场,在实际应用中受到了一定的限制。本文采用平面控制格网作为标定块,根据相机的理想模型确定内方位元素,利用2维直接线性变换和共线方程分解出相机的外方位元素初值,采用改进的Hough变换算法检测标定图像中的格网直线并利用最小二乘法拟合出最佳直线,通过求直线的交点得到标定格网点的像坐标。最后利用自检校光线束法平差进行相机的精确标定。实际图像数据实验结果表明,主点和焦距的标定精度分别达到了0.2像素和0.3像素左右。可以满足高精度近景3维量测的要求。     

非量测数码相机三种检校方法的适用性评价

相机检校是无人机测绘的关键技术之一,检校结果的好坏直接影响了最终测绘成果的质量。针对相机检校很难在方便实用性和精度上兼得的问题,对3种典型的相机检校方法展开研究,从检校计算稳定性、量测应用精度和检校控制场布设难易3个方面进行适用性评价。研究结果表明,光束法检校对控制场和拍摄条件较敏感;PTR方法与光束法的量测应用精度相当,且检校计算稳定性较高;而张正友标定方法与前二者相比量测应用精度略低,稳定性受像片数量和姿态的影响较大,但也可以满足中低精度的量测应用需求。     

基于灭点理论和平面控制场的相机标定方法研究

给出了一种基于灭点理论和平面控制场的相机解析自标定方法。在系统分析平面场景灭点几何的基础上,依据灭点理论并结合2维场景的共线方程严密论证和推导了平面控制场中相机外方位元素初值的实用算法。给出了一种圆形标志点的快速检测及定位方法,提出了一种基于计算可靠性矩阵QVVP的自检校光束法平差中各类观测值权值的确定方法。实验证明了该相机标定方法的正确性和有效性,为相机标定探索了一种可行的方法。     

基于线特征的单张相片的相机检校方法探讨

着重探讨一种基于线特征及其几何约束的相机检校方法。这种方法首先利用平行线来检测相机的内方位元素和旋转矩阵参数（外方位角元素）,然后根据一已知像点和对应物点坐标及一已知长度的地面直线来解求变换矩阵参数（相机在物方坐标系中的坐标）。其优点为在不知道直线方程和控制点的情况下得到内方位元素和旋转矩阵参数。     

车载激光点云与全景影像快速融合检校方法北大核心CSCD

针对车载激光点云与全景影像融合检校过程复杂的问题,通过分析检校的误差来源,量化误差影响因素,提出了一种快速检校方法。首先,构建更适用于全景球坐标计算的角度一致方程模型,求解全景相机检校参数;其次,通过分析检校模型,确定检校精度与参数初值和选点精度有关;然后,进一步分析选点精度与点云和全景像素密度差异、全景像片畸变的关系,得出密度差异用距离约束、像片畸变用立面点及对称选点约束的结论;最后,对同名特征点选取数量、距离及布设方式进行分析,确定最佳布点和选点方法并进行验证。实验结果表明,该检校方法简易可行,可实现点云与全景影像的快速检校,相比于传统方法具有明显优势。     

一种非定标图像高精度三维重建算法

由非定标图像重建三维场景有着广泛的应用。给出了一种非定标多视图像三维重建算法。该算法主要基于因子分解和光束法平差技术。首先用因子分解方法得到射影空间下相机投影矩阵和物点坐标,以旋转矩阵的正交性以及对偶绝对二次曲面秩为3为约束,将射影空间升级到欧式空间,最后用光束法平差进行优化。该方法可同时获得相机的内外参数、畸变系数和场景的三维坐标。仿真实验表明,在1000 mm×1000 mm×400mm的范围内,当像点检测误差在0-1pixel和0-2pixel内,所重建三维点的误差分别为0.1530 mm和0.6712 mm。在500 mm×500 m×200 mm下,真实实验重构三维点的误差在0.3 mm以内。所提出的算法稳定可靠,可对实际工程进行指导。     

光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正

为了提高光笔式便携三维坐标视觉测量系统的稳定性,根据系统的测量原理和成像机理,在CCD摄像机像平面内对光笔上被测控制点的实际像点坐标进行平面直线最小二乘拟合,得到修正后的实际像点坐标;对计算出的被测控制点坐标在摄像机坐标系中进行空间直线的最小二乘拟合,得到修正后的被测控制点坐标,推导出了平面和空间直线的最小二乘拟合和数据修正公式.实验结果表明,经过上述数据处理后,被测点坐标的测量稳定性在Z,Y,X方向上可分别提高0.644 mm,0.04 mm,0.002 mm.     

基于PhotoModeler Scanner的普通数码相机快速检校研究

随着分辨率的不断提高与价格的日益降低,数码相机已成为近景摄影测量的基本设备,而相机的准确检校是保证量测精度的关键因素.借助于PhotoModeler Scanner软件,本文实现了相机的快速准确检校,并对野外检校的稳定性和质量进行了分析,说明该检校方法简便可靠.     

软体机器人手眼视觉/形状混合控制

当末端带有相机的连续型软体机器人进行作业时,由于避障、安全性等多方面因素,既需要末端相机－机器人系统的视觉伺服,也需要机器人的整体形状控制．针对这个问题,本文提出了一种软体机器人手眼视觉/形状混合控制方法．该方法无需知道空间特征点的3维坐标,只需给定特征点在末端相机像平面的期望像素坐标和软体机器人的期望形状就可达到控制目的．建立了软体机器人的运动学模型,利用该模型,结合深度无关交互矩阵自适应手眼视觉控制和软体机器人形状控制,提出了一种混合控制律,并用李亚普诺夫稳定性理论对该控制律进行证明．仿真和实验的结果均表明,末端相机特征点像素坐标和形状可以收敛到期望值．