近景摄影测量中编码标志点解码方法研究

在近景摄影测量过程中,为提高特征点物体的精准匹配,降低匹配难度,对图像进行预处理,根据圆形标志点的几何特征识别标志点,用椭圆拟合法求解圆形标志点的圆心,并根据灰度变化寻找编码带的解码起点,利用环形编码带的圆心角进行解码。实验结果表明,该算法抵抗噪声能力强,圆形标志点圆心求解可达亚像素精度,解码正确率高。     

摄影测量中环状编码点的检测方法

在摄影测量中,采用人工编码点可以实现多幅图像中标志点之间的自动匹配。提出一种对环状编码点的自动检测方法,实现编码点的提取以及编码环带的解码。实验结果表明,相机轴线与编码点平面法线夹角在60°以内时,使用这种方法能够实现对编码点的准确解码。     

基于卷积神经网络的汉字编码标记点检测识别

近景摄影测量中采用的标记点要求具有唯一身份号并能在图像中被精确识别定位。设计了一种以汉字作为编码特征的编码标记点,提出了一种基于卷积神经网络的编码标记点检测识别方法。首先采用基于相机成像原理的虚拟相机法,自动生成大量汉字编码点模拟图像作为训练样本,并据此训练卷积神经网络成为汉字编码点识别网络。根据一系列编码点筛选准则分割得到实拍汉字编码点,然后用编码点识别网络对其身份号进行识别,最后通过中心定位算法定位编码点中心。实验结果表明构建的识别网络对汉字编码点识别率可达97. 67%,且受噪声、投影角度、图像对比度、亮度等因素的影响小;分割算法鲁棒性强,能准确分割出汉字编码点;中心定位算法对编码点中心的定位精度高。     

基于寻找最佳起始点的编码标志点解码研究

目前在数字近景工业摄影测量中,针对环形编码标志点的解码方法,通常采取在编码带上选取任意一点作为解码的起始点,按一定方向读取编码带,完成环形编码标志点身份信息的读取。理论上讲,该方法是可行的。但是由于图像噪声等因素的影响,任意选取解码起始点的方法存在较大误差,这种误差有时对于最终的测量结果是不允许的。针对上述问题,提出了一套基于寻找最佳起始点的环形编码标志点解码方法。该方法在编码标志点位置已确定的基础上,通过构造解码椭圆、坐标逆变换、寻找最佳起始点、读取并输出编码带信息等步骤,较精确地实现标志点的解码。提出的解码理论在实验室环境下通过采用Matlab2010对不同类型的拍摄图片进行验证,结果表明具有较好的鲁棒性,可以满足实际测量的要求。     

基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒识别

在近景工业摄影测量中,针对环状编码点精确定位和准确识别的要求,提出了一种鲁棒性识别算法。该算法在对目标图像预处理后,首先根据边缘滤波准则初步定位编码点,并将含编码带的特征区域分割出来。然后,利用最小二乘法对特征区域进行仿射变换,将经透视投影退化的椭圆映射成规则圆形。最后,采用均值像素法获取环状编码点的解码值,进一步提高编码点的抗噪性。大量实验结果表明:该方法在对编码点的中心定位达到亚像素级别的同时,改善了算法对识别角度的鲁棒性,在识别角度为70°时,正确识别率仍可达97.9%,在实际复杂场景中具有较好的实用价值。     

基于近景摄影测量技术的汽车跑偏测试系统构建

通过建立近景摄影测量中的空间后方交会和空间前方交会数学模型,实现了相机的标定和车辆目标点由像点坐标到物理坐标的转换.利用LabVIEW视觉模块中自带的丰富的图像处理函数进行编程,以实时控制图像采集和处理,实现车辆目标点像点坐标的准确提取和像、物坐标的精确转换.最后根据汽车行驶跑偏的定义,计算跑偏方向、跑偏量和测试区车速等,并判断测试结果是否符合要求.     

基于拓扑不变性的非编码点匹配方法研究

在约定人工标志点粘贴规则的基础上,建立非编码标志点匹配的拓扑关系模型,分析并证明了模型的合理性,实现了非编码标志点的自动化匹配.     

近景摄影测量系统中非编码点匹配算法研究

从同一场景的多幅图像中找出对应的非编码点,是实现近景摄影测量的必要前提。分析了同场景多幅图像中非编码点之间的几何约束,提出了以三视极线和图像拓扑结构为约束的离散图像点匹配算法。先将同时满足三视图三极线和图像拓扑结构约束的点作为确定的匹配点并赋予编码值;再利用已经编码的标记点,以对极几何和图像拓扑结构为约束对剩下的未匹配点进行匹配。将该方法应用于铁牛三维光学测量系统的特征点测量系统进行的实例验证表明,当拍摄像平面和物平面夹角较小时,匹配完全正确;而在一般的拍摄条件下,其正确匹配率约为97%。     

利用编码和极线约束相结合的方法实现工业摄影测量中的点匹配

提出一种利用编码和极线约束相结合实现点匹配的方法,该方法利用圆环式编码点作为识别码标识区域。此类编码点具有旋转、缩放、变形的无关性,测量点是与编码点中心圆斑大小一样的圆斑。针对大尺寸测量对象中点的匹配问题,本文提出了分区的思想。首先进行区域匹配,即粗匹配;然后利用极线约束匹配小区域测量点,即细匹配,这样就完成了整个匹配。试验表明该方法能够有效地降低数据处理时间,提高匹配率和自动化程度。     

近景摄影测量在三维数据采集中的应用

工业产品的三维数据检测常常使用光栅投影扫描设备获得被测物体精确的表面尺寸.由于其照片拼合依据非编码点三点定位原理,因而在测量大尺寸物体表面时,具有较大的累计误差.通过近景摄影测量方法构建三维测量的非编码点群,是提高三维测量精度的一种有效手段.阐述了近景摄影测量的原理及方法,提出了利用多摄站近景摄影测量结合光栅投影扫描的方法实现大尺寸物体精确测量.以汽车外表面测量为例,通过采用单独使用光栅投影扫描设备与近景摄影测量结合光栅投影扫描两种不同的方法,对大尺寸物体表面测量的结果进行对比,其结果表明,使用近景摄影测量方法不仅提高了扫描效率,而且大幅度提高了大尺寸物体的扫描精度.     

基于单目视觉的近景摄影测量在振动台试验中的应用

在结构实验中,结构物的变形或位移是一个很重要的实验数据。该文利用普通数码相机记录试验过程,采用霍夫变换(HT)识别标志点圆心,应用数字图像处理技术得到标志点的变形位移量。与传统的位移传感器测量相比,摄影测量是非接触、操作简单,精度可以达到试验要求。通过分析相关的测量数据,证明这种方法是可行的。     

基于摄影测量技术的板式换热器静态变形试验研究

从摄影测量所属学科门类的角度对摄影测量的概念进行描述,详细阐述摄影测量的基本原理及与经常使用的编码标志技术。通过对板式换热器结构、原理介绍,提出采用国内自主研发的XJTUSD三维光学摄影测量系统对BR1.9型板式换热器静态变形测试。测试结果得到了换热器的固定压紧板和活动压紧板的静态变形：固定压紧板的最大变形发生在1.2MPa,最大变形值为1.38mm。活动压紧板的最大变形发生在1.8MPa,最大变形值为3.29mm。     

数字摄影测量中特征点的提取方法研究

数字摄影测量中自动检测与提取相片中的特征点是关键的第一步.本文以最为著名的Harris角点提取法为基础进行研究,以1幅角点特征显著的电话机图片为实验样品,用Matlab软件编程对算法进行验证.通过实验,提出了改进的角点提取方法,避免了原始Harris方法中选择经验常数k的不确定性和随意性的缺陷,使角点提取更为可靠.本文用同一幅相片检验2种不同算法对图像的角点进行提取的效果,可以看出改进后的方法准确度达90%以上.作为应用的示例,对相机标定图案进行了角点提取.     

一种新的测量点编码方法及识别算法

提出一种基于单环编码法的改进的测量点编码方法,并结合新的编码点形状特征设计了新的目标识别算法,从而实现了近景摄影测量中编码点的匹配。验证结果表明,编码点的识别准确率达100%。     

Measurement of deflections in buried flexible pipes by close range digital photogrammetry

In this study, the monitoring of the load–deflection behavior of buried flexible pipes by digital close range photogrammetry was described. Experimental investigations were performed in a test box made of steel, with a Plexiglas front wall. An online vision system with three CCD cameras was developed to measure automatically the deflections of pipes during load tests. The system can also correct image distortions caused by refraction of light rays passing through different medias. The computational approach involves first determining camera calibration parameters, then calculating of object coordinates of targets placed on pipe wall section after each load step using the results of the calibration process. In loading tests, LVDTs were also used to measure the changes in vertical diameters of the pipes. The comparison of results obtained from both measurement systems indicated that photogrammetric system is reliable and accurate to monitor deflection behavior of pipes under loading conditions.     

基于CATIA的某钣金件参数化逆向设计

介绍了CAD开发平台CATIA V5在钣金类零部件设计中的运用,通过采用自定义的CATIA V5参数化设计模板,对某钣金件进行了实例设计,利用其参数化的建模过程,便于优化和改进设计,提高了零件设计质量,缩短了设计时间。     

数字图像在CAD中反求三维模型方法的研究

在CAD中反求三维模型的设计理念,是针对零件的截面形状相同、并且外形轮廓较复杂的特点,采用扫描或照相的手段获得零件的截面图形,通过MATLAB软件对图像进行处理,生成二值图,并得出轮廓线各点的坐标,再结合AutoCAD将各点用非均匀有理B样务曲线拟合.将绘制的轮廓线用Region命令定史为面域,然后将该面域用Soldedit命令进行拉伸,即得到三维实体模型.进行布尔运算,将外轮廓实体减掉全部内轮廓实体,完成零件三维模型的反求.