基于Matlab的摄像机标定方法研究

摄像机标定的目的是建立三维坐标与二维图像坐标之间的对应关系,由摄像机拍摄的二维图像通过计算和实验得到物体的三维坐标值.基于摄像机的针孔模型,阐述了摄像机的标定原理和引起摄像机畸变的原因,在Windows系统下利用Matlab的摄像机标定工具箱进行了平面标定模板的角点提取和校正并给出了标定摄像机的参数表.实验表明,该标定方法和标定过程标定精度高、易于实现.     

基于五阶CNN超混沌系统的图像加密方法

为提高二维图像加密的效果,提出一种将像素置乱和像素替换相结合的图像加密方法。首先,利用位平面分解处理明文图像,接着利用幻方变换置乱方法分别对8个位平面进行像素置乱加密预处理,然后对4个高位平面使用五阶细胞神经网络（CNN）超混沌系统产生的超混沌序列进行像素替换的再次加密。实验结果表明:加密后图像的信息熵可达到7.986,体现出较高的随机性;实现了对加密图像直方图的改变,降低了像素间的关联性。该方法有效地提高了二维图像的加密效果和抗攻击能力。     

基于图像畸变矫正的摄像机标定方法

本文提出了一种新的摄像机标定方法,首先对含有畸变的二维图像进行矫正,再应用矫正后的图像对摄像机进行线性模型标定。给出了标定方法的理论依据和求解过程,并将其与线性标定方法和两步法进行了对比实验。实验结果表明:该方法无需预标定过程,即可迅速、方便地对摄像机进行标定,并且具有较好的精度。     

基于二维图像的三维几何参数测量研究

针对目前二维图像测量三维几何参数时,环境因素影响大、拍摄角度受限、测量不准等问题,提出一种基于单相机标定图像,通过坐标系变换矩阵来实现测量三维参数的方法。首先借助图像标定物获取二维图像,运用图形辅助计算工具对二维图像进行处理,然后利用单应性转换法对相机标定,最后根据坐标转换关系推导出的计算公式求出图像对应的三维坐标信息。实验结果表明,测量误差小于3%,满足一般测量精度要求。     

基于二维图像的三几何参数测量研究

针对目前二维图像测量三维几何参数时,环境因素影响大、拍摄角度受限、测量不准等问题,提出一种基于单相机标定图像,通过坐标系变换矩阵来实现测量三维参数的方法。首先借助图像标定物获取二维图像,运用图形辅助计算工具对二维图像进行处理,然后利用单应性转换法对相机标定,最后根据坐标转换关系推导出的计算公式求出图像对应的三维坐标信息。实验结果表明,测量误差小于3%,满足一般测量精度要求。     

基于DCGANs的二维页岩图像重构方法

利用现代物理实验技术可以有效获取真实的页岩孔隙图像,但是成本高昂。采用数值模拟方法重构页岩,提出了利用深度卷积生成对抗网络重构页岩图像,且该对抗网络允许隐式描述二维图像数据集所表示的概率分布。实验结果证明,该方法能够生成与真实样本更相似的页岩二维图像。     

双目标定系统精度提高的方法

针对双目标定系统精度提高的问题,介绍了摄像机标定方法、原理及双目标定系统的标定流程．通过用张正友平面模板两步法实验分析总结出影响双目标定系统精度的因素,并提出了提高精度的方法．在各种影响因素达到最小时的实验表明重投影误差不超过0．2像素,可以满足双目标定系统的实用性．     

采用立体标定板的鱼眼相机快速标定方法

针对目前鱼眼相机标定过程繁琐的问题,进行了鱼眼相机快速标定方法的研究。设计了一种由三块黑白棋盘组成、带有红色边界线的立体标定板;对标定图像依据棋盘所属平面进行图像分割,并对每部分分别检测角点,建立二维图像坐标与三维世界坐标的映射;选用折反射成像模型,提出了适用于立体标定法的参数求解方法。进行了该立体标定法与常用平面多图标定法的对比实验,通过图像畸变校正效果和图像坐标逆投影至世界坐标的精度,验证标定精度。实验表明:立体标定法可以实现与平面多图标定方法同样高的标定精度,且具有较好的鲁棒性;同时该标定法极大简化了标定操作流程,缩短了标定时间。     

机器视觉中彩色伪随机编码投影系统及标定

为了研究基于三维场景单幅二维图像的不标定欧式重构理论,需要构造一个编码投影系统,并预标定出其相关参数,依据伪随机彩色编码的原理,代数射影几何中的交比不变性质,以及被视为逆向照相机投影系统的标定数学模型,提出了投影系统的标定步骤和方法．将一幅伪随机编码图案与投影系统相结合,构造了一种新的视觉投影系统．标定实验表明,由此系统将伪随机彩色编码图案投射到靶标空间,利用CCD照相机拍摄其图像,进行图像的特征点提取和数据处理后得到了投影系统的参数。     

基于图像获取的运动参数测试系统现场标定方法

针对基于图像获取的运动参数测试技术,提出了两种获取标定系数的现场标定方法,该标定系数为高速相机所拍摄的图像中一个像素所代表的待测设备实际运动距离.方法1为基于游标卡尺的现场标定方法,方法2为基于光栅尺的现场标定方法.分别从原理、实施细节、误差分析等方面对两种方法进行了详细的论述.通过对基于两种方法所建立的标定系统测试结果的比对,证明了两种测试方法都具有很好的可行性,它们的极限相对误差小于1%,且操作方便、灵活.该标定技术为进一步提高运动参数测试系统的性能与精度奠定了基础.     

一种三维编织物表面参数自动测量方法

提出一种三维编织物表面参数的自动测量方法．这种方法是利用图像设备把三维编织物表面图像输入到计算机中，利用图像处理技术对其纹理特征进行处理，文中给出了算法并编程实现，也给出了一组具体的测量结果．     

基于明暗信息的胶囊内镜图像三维形状恢复

利用明暗恢复形状技术,将视频胶囊内镜二维图像的明暗信息重构小肠内腔表面的三维场景信息。针对传统的明暗恢复形状技术的约束条件,提出了一种针对胶囊内镜图像的预处理方法,利用预处理后的图像恢复出更为平滑的视觉场景,同时保留被检查对象的结构信息。基于临床数据的实验结果表明,三维形状恢复技术可以增强胶囊内镜视频的可读性,提高小肠疾病的诊断准确率。     

三维人体表面轮廓测量系统中的"景深"问题研究

对三维人体表面轮廓进行测量时，CCD摄像机镜头具有一定的景深范围，若拍摄的光栅图像在非聚焦面上，则会造成相位及表面轮廓高度测量的误差．针对这一问题进行了研究，推导、证明了景深与相位测量误差的关系，并利用这一关系，给出了系统允许最大相位误差时所对应的测量范围．     

基于几何多尺度方向窗的小波图像去噪

针对小波变换处理1-D信号十分有效，但处理2-D信号由于具有方向的缺失，不能做到最优逼近的问题，提出了基于几何多尺度方向窗的小波图像去噪方法．该方：去利用图像的几何特征，在小波域中按照最小逼近误差的原则，在初始化方向窗内寻找图像几何方向信患，并在峰值信噪比规则下合并不同大小方向窗内的几何方向．最终选择出图像的去噪方向．在获得每个方向窗内去噪方向的基础上，沿去噪方向作2-D向1-D系数投影，进而对产生的1-D信号作小波去噪，重构后即实现了对图像的去噪处理。     

引信中应用的加速度传感器的研制

讨论了应用于引信中的高g微阵列式加速度传感器的设计理论、布阵方法和微加工工艺。讨论过程中,针对测量不同的加速度值,利用了不同的设计方法和加工工艺及二维传感阵列的布阵设计上的特点,将微加工中三维加工工艺与平面加工工艺相结合,利用体加工技术和高深宽比刻蚀技术,研制出了微阵列加速度传感器的样品。经测试表明符合使用要求,其结果为实用化奠定了基础。     

二维傅立叶变换及其π相移的解相技术研究

探讨了二维傅立叶变换和π相移技术用于三维面形的测量,消除了背景光强对频谱图的影响,避免了频谱混叠,有利于一级谱的准确提取,增大了曲面的可测梯度,可用于复杂形面的测量,同时在频域中绕过移频,避免了主频点的漂移.研究结果表明:该方法测量精度较高,简单、有效.     

叶片模的在线检测

通过对叶片模的在线检测技术研究，提出了一种具有测头半径三维补偿并适合于自由曲面工件的在线检测方法，并对该方法进行了精度分析。设计了用于数控测量的软件。     

结构光测量中强噪声干扰条纹图像的处理

提出了一种应用于结构光测量系统中的强噪声干扰条纹图像处理过程,包括通过平滑滤波、差影法和阈值法结合进行二值化,以及图像的测量技术,对条纹图像降噪并快速分割,再对图像细化,提取特征数据．实验表明,该过程能在不使用其他专业软件的情况下,快速而准确地从强噪声干扰的条纹图像中得到图像特征数据．     

多通道脑电波信号测量电极的图像法坐标测取

针对生物医学信号中测试点电极坐标的测量,以脑电波测试为例,提出了"无接触式图像处理"新方法:以数字相机获取测试图像,然后对测试点电极信息进行计算机图像提取和分离处理,再采用数据查询对比与线性拟合近似实现三维重构.实验结果表明,80%的测试点都能满足精度要求,是实现"以软代硬"传感智能化的有益尝试.