相机快速立体定标方法

相机定标是计算机视觉中极为重要的环节,定标的准确性和实时性直接影响其工业应用。为了实现快速、高精度的相机定标,对相机的成像模型及模型参数求解进行了研究,发现相机成像平面中心附近区域的畸变基本可以忽略。针对这一发现,提出一种简易、快速的相机立体定标方法。首先以成像平面中心附近的点作为特征点,用来求解相机的内外参数,再将求得的内外参数作为已知带入畸变模型,以剩余点的三维坐标及像素坐标作为输入,用多元线性回归最小二乘法对畸变参数进行最优化拟合。实验表明,该方法的定标精度高,其平均像素误差可达到10-2量级,同时算法运算时间明显缩短,能更好地满足实际工业应用的需求。     

基于双目视觉的L型板几何参数测量研究

机器视觉在智能制造领域应用越来越广．文章提出一种基于双目视觉模型对L型板几何参数测量的方法．首先对双目相机标定,获取内外参数,然后对比边缘检测算法,采用Sobel算法对L型板图像进行处理,最后基于三角测量原理提取工件特征点的三维坐标,计算出L型板的几何参数．实验表明,该算法测量误差低,能够满足实际需求．     

基于椭圆最小二乘法和圆度轮廓误差评定的椭圆提取方法

在对数字图像中的螺旋锥齿轮进行空间定位和三维重构过程中,为获取齿轮轴向参数,提出了最小二乘法与圆度轮廓误差评定原理;建立了锥齿轮数字图像仿真模型.来获取齿轮轴向参数;利用Matlab软件对数字图像进行图像增强、二值化、边界提取等操作,再结合最小二乘法对像素坐标进行椭圆拟合;通过利用圆度轮廓误差评定的方法,使拟合获得的椭圆误差最小.该方法能准确地拟合出椭圆,通过轮廓逼近算法有效地去除了噪声点,提高了椭圆拟合的精度,可为螺旋锥齿轮空间定位和三维重构提供准确的数据.     

一种基于交比不变性的激光测量光笔设计

引入射影几何学的交比的概念,利用其原理设计一种基于交比不变性的激光测量光笔。针对该测量光笔,设计一种圆形标识点,用平方加权质心法求圆形标识点中心坐标。将测量光笔置于双目立体视觉测量系统中,可以简单、快捷地求取已知点,从而求取测量光笔笔尖坐标。实验结果表明,利用交比不变性计算笔尖坐标的结果接近笔尖坐标测量结果,证明了该方法的可行性。     

基于GPU加速和多项式的图像三维重建技术

在图像三维重建中,摄像机的标定和光条纹中心的提取是其中两项关键技术。前者通过求内外参数矩阵和畸变系数完成,计算量大且过程较复杂;后者可采用Steger算法获得,但Steger算法二维高斯卷积的计算量较大。利用GPU加速对Steger算法进行改进,使之耗时减少;在计算像素坐标和三维坐标关系时采用一种多项式方法,避免计算参数矩阵,以实现整个过程简便化。实验表明,该方法能准确快速地完成三维重建。     

观测圆上多个任意点及其圆心坐标拟合

基于最小二乘法的原理,推算圆上观测若干坐标点拟合圆心坐标的公式及其圆心坐标精度评定,并通过实地测量标准圆形构件验证圆心坐标拟合计算公式的正确性。同时,运用matlab编程语言实现圆心坐标拟合计算程序,在大型机械设备的制造与安装等方面具有一定的应用价值。     

地面激光扫描仪自制平面标靶中心识别算法研究

现有平面标靶均是与激光扫描仪相配套的特制标靶,制作成本较高且标靶不具有通用性。然而野外测量通常需要大量标靶。为此,依据测量需要,选取设计一种材料简单易得、价格低廉、方便携带的自制标靶,通过一定算法,获得自制平面标靶中心三维坐标。通过对Leica Scan Station2型地面激光扫描仪获取的实测数据进行实验分析,结果表明,该算法能够获取自制标靶中心坐标,获取精度优于5 mm,在一定程度上满足野外测量需求。研究结果可为通用标靶选取与中心识别提供参考与借鉴。     

基于图像的小尺寸零件圆参数亚像素定位算法

亚像素软件处理技术可以在一定程度上补偿图像测量系统由硬件限制引起的边缘定位误差,针对工业中的小尺寸圆形零件参数检测,提出了一种基于Zernike矩、二次多项式插值和最小二乘法拟合的圆参数亚像素定位算法。首先根据Zernike正交复数矩建立圆物体边缘点与边缘参数之间的映射关系,并提取边缘点;然后利用二次多项式插值在梯度方向上对提取出的边缘点进行进一步定位;最后利用最小二乘法拟合插值后的边缘点,得到亚像素精度的圆参数。通过小尺寸圆形惯性器件图像边缘提取实验,对该算法的有效性和检测精度进行了研究,给出了惯性器件的实测尺寸对比结果。实验结果表明:提出的圆参数亚像素定位算法比传统算子具有更高的检测定位精度,可满足图像目标高精度实时在线测量的要求。     

基于无线传感网的水下地形监测系统设计

水库、航道等水域的水下地形测量对安全生产至关重要,针对传统方法采用人工测船周期长、成本高的缺点,设计了基于无线传感器网络的水下地形监测方法.该方法利用自行设计的无线水深测量节点,首先采用二维定位算法计算节点平面坐标,并利用超声波测距传感器获得垂直深度坐标,然后利用所有节点的三维坐标进行曲面拟合,重建水下地形.试验和仿真结果表明：该方法有效可行,具有一定的实用价值.     

微细电火花线切割表面三维粗糙度的结构性参数

针对微细电火花线切割加工(MWEDM)表面各向同性的三维微观形貌结构特征,引入圆形度和二阶中心矩的表征算法,更准确地描述MWEDM表面纹理的复杂程度,简化了计算过程;用高斯曲率取代平均曲率表征表面的凹凸特征,使计算不受测量方向的限制,提高了计算准确性和精度;用分水岭算法分割表面几何要素,实现表面凸峰的准确计数,精简了表征参数。经过改进之后的三维粗糙度的结构性参数,对于评定各向同性的MWEDM表面,参数更加简化,表征更加准确。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.