双目视觉测量系统的标定及3维测量

针对结构光形位公差视觉测量系统,提出了一阶径向畸变的摄像机成像模型和标定方法,并对传统的直接线性变换(DLT变换)标定算法做了些改进。即先针对没有畸变的线性模型,利用传统的标定算法,解线性超定方程组求解摄像机的全部参数,再针对引入一阶径向畸变的成像模型,以线性模型的参数为初值,通过非线性迭代优化摄像机的图像中心,等效焦距,倾斜因子,畸变系数等内部参数。实验结果表明,该方法无需预标定,精度适中,是相对简单实用的标定方法。     

三维视觉测量系统标定技术

在机器人视觉测量系统中,手眼标定问题一直是一个很重要也很难解决的问题.结合一个具体的实际系统,提出了一种将摄像机外参数矩阵和手眼矩阵合在一起标定的新方法,免去了传统的摄像机外参数标定和手眼标定的麻烦,并因此减小了误差,提高了测量精度.     

移动机器人视觉系统与摄像机标定

基于视觉系统的移动机器人导航技术是近年来移动机器人研究领域的一个热点,而摄像机标定是视觉系统的基础,它建立了摄像机系统尺寸(像素)和已知的三维世界坐标系系统阃的关系.本文提出了一种新的移动机器人视觉系统坐标系建立方法,简化了摄像机标定.最后通过实验对此方法进行了验证.     

基于投影变换的图像测量系统标定

图像测量系统标定是计算机视觉获取三维信息的前提和基础。为了进一步提高标定精度和速度,提出了一种新的基于投影变换标定法。首先,构造模版图像,将该图像经投影变换得到无畸变图像,然后,将其与由原始图像经消除畸变后所得的无畸变图像进行对比,通过差值来确定畸变模型系数。在求出畸变模型的基础上,再求解其他相机参数。该方法迴避了传统方法繁多的迭代步骤,避免了由于初始参数的估计不准所产生的误差,具有直观、精确和相对快速等优点。并通过实验仿真,验证了该算法的可行性与准确性。     

一种新的基于主动视觉系统的摄像机自标定方法

摄像机标定是从二维图像取获三维信息必不可少的步骤。该文提出了一种新的基于主动视觉系统的摄像机自标定方法,通过控制摄像机平台作4次平移运动（其中任意3次均不在同一平面上）即可线性地标定摄像机的内参数以及摄像机坐标系与平台坐标系之间的旋转矩阵。同时,还分别给出了利用立体视觉方法和纯极点方法唯一求解摄像机坐标系与平台坐标系之间的平移向量的充要条件。     

双目立体测量系统标定及精度评价

摄像机标定是双目立体测量系统的基础,标定精度也最终影响着整个系统的测量精度。Zhang提出的平面模板标定法通过采用一种具有特征点的平面靶标来进行标定,操作简便,精度高。关于此方法,不同类型的靶标具有的特征点提取精度也不同,从而影响着摄像机标定精度。采用棋盘和圆点阵列两种类型靶标分别进行摄像机标定,然后利用标定结果进行三维测量,以三维测量精度作为标定精度评价依据。实验表明,相较于棋盘靶标,采用圆点阵列靶标进行摄像机标定,将会获得更高的标定精度。     

一种鱼眼镜头成像立体视觉系统的标定方法

鱼眼镜头成像立体视觉系统在微小型机器人视觉导航和近距离大视场物体识别与定位中有着广泛的应用 .尽管鱼眼镜头摄像机具有很大的视场角 (接近 180°) ,但同时也引入严重的图像变形 ,常规的摄像机标定方法无法使用 .该文提出一种标定鱼眼镜头摄像机立体视觉系统的方法 .在鱼眼镜头变形模型的基础上 ,通过考虑鱼眼镜头成像的径向变形、偏心变形和薄棱镜变形 ,建立了鱼眼镜头成像的精确成像模型 ;然后 ,利用非线性迭代算法 ,精确求解摄像机外部参数、内部参数 .实验表明 ,使用该方法得到的立体视觉系统参数满足精确恢复大场景稠密深度图的要求 .     

基于OpenCV的双目视觉标定程序的开发

分析了基于2D标靶的摄像机标定算法原理以及双目立体视觉系统摄像机的标定方法,给出了基于开源视觉库OpenCV的摄像机标定算法的详细处理流程,实现了一个完整的摄像机标定程序,可移植到嵌入式系统中.     

基于改进遗传算法的立体视觉系统标定

立体视觉系统的摄像机标定是一个多参数、非线性的复杂函数优化问题,传统优化方法很难解决。论文对标准遗传算法的编码方式进行了改进,经过改进后的遗传算法具有变量搜寻区间的自适应调整能力,在保持染色体编码长度不变的情况下,能同时满足变量搜索空间大小和编码精度的要求。利用改进了的遗传算法对双目视觉系统摄像机进行标定的结果表明,该算法能有效地实现高维寻优空间的近优解搜索。     

基于SAPSO算法的单目视觉标定与测量

针对双目立体视觉测量存在视场小、特征点匹配困难的缺陷,分析摄像机非线性模型的畸变影响,利用模拟退火粒子群优化(SAPSO)算法在解空间的搜索能力,建立摄像机标定适应度函数实现精确标定,借助激光测距实现单目立体测量。实验结果表明,该方法具有较好的标定结果和较高的测量精度。     

基于Hough变换的显微图像测量系统标定算法

针对显微图像测量系统的特点,提出了一种结合标准显微标尺的标定方法。该方法首先获取已知尺寸的显微标尺图像,接着通过预处理及边缘检测分离出图像中的标尺刻度线,然后基于Hough识别出长刻度线,并计算刻度线对应的像素距离,从而计算出标定系数。标定过程中采用了现有的显微刻度尺,使用方便。实验结果表明,该方法标定精度较高。     

基于改进LM算法的摄像机标定研究

随着工业进程化的加快,人们对三维测量的精度要求越来越高。三维测量精度和很多因素有关,其中,系统标定结果是关键因素之一。系统标定包括投影装置和摄影装置两部分内外部参数求取。针对普遍采用的张正友的基于2D平面标靶的摄像机标定技术,采用一些改进措施,特别针对Levenberg-Marquardt搜索算法,提出改进方案,提高了系统的标定精度。     

一种基于视觉和CMM的智能检测方法的研究

从多传感器信息融合的原理出发,提出了一种基于＂两步定位＂的工件智能检测方法.第1步利用视觉转动惯量法对任意放置在CMM工作台上的工件状态进行定位和定向;第2步利用测量离散点和其在模型上投影点之间的关系,采用伪逆算法原理,通过伪矩阵构造和点匹配两个过程的反复迭代,求取工件坐标系和设计（CAD）坐标系之间准确的转换关系.该算法具有快速性和鲁棒性.     

基于双向随机KD树的点云配准

在三维跟踪及逆向工程三维重建的过程中,需要采集大量物体表面的特征点（点云）数据,为达到更好的重建结果,采用多视角采集点云方式。多片点云数据的配准（Registration）是目前的研究热点之一。对点云快速配准方面传统采用的ICP算法加以改进,提出基于相机标定和双向随机KD树的ICP改进算法,提高了ICP在应对小型点云时的匹配精度。     

移动机器人双目立体视觉测量系统研究

研究了一种用于移动机器人进行三维感知的被动双目立体视觉测量系统。首先建立了该系统的数学模型,然后针对其双通道图像同时采集和大数据量快速处理的需要,采用了基于多媒体DSP芯片DM642硬件系统构架,并应用了一种基于SUSAN角点特征的区域匹配算法。实验表明该系统测量速度快、精度高。     

基于双目视觉的运动物体实时跟踪与测距

利用双目视觉信息系统实现三维空间中运动物体实时跟踪与测距．当运动目标超出视野范围时,可通 过控制摄像机云台转动搜索目标．此外,还研究了在摄像头运动情况下,无需重新标定,即可实现运动物体测距的 算法．这里,自适应背景建模法与CamShift 算法用于实现运动物体的辨识与跟踪．实验结果证明了所提出的算法能 够有效地追踪物体,并同时准确地测量它的三维位置．     

单相机面内几何量测量方法的研究

由CCD摄像机和光学镜头组成对二维平面内的几何量测量的装置,由于光学镜头存在畸变误差,使测量精度受到影响。为了实现面内几何量的高精度测量,采用平面靶对面内几何量测量装置进行标定,建立物面与像面的投影关系,实现对平面内参数的精确测量。     

条盒三维视觉检测中结构光光条中心提取方法

为了提高基于结构光的条盒三维视觉检测中尺寸测量的准确度,研究和提出了霍夫变换和最小二乘法相结合的结构光中心线提取方法. 首先,依据图像颜色模型的R、G、B分量差值并结合中值滤波对目标结构光分进行分割提取;其次,分别对绿光与红光区域进行多次迭代细化处理获取骨架;然后,根据霍夫变拟合的直线段对目标点集进行分类;最后,使用最小二乘法分别对不同的点集进行分段拟合,获取结构光中心线. 实验结果表明,该方法能够准确地提取出结构光光条中心,具有良好的稳定性,为条盒三维视觉检测工作提供了准确的数据依据.     

基于基金会现场总线的测控实验系统设计

描述了现场总线的发展前景,设计了一套基于基金会现场总线技术的测控实验系统,并且详细描述了系统控制对象的选取、硬件的构成以及系统的应用.该系统不但可以实现单回路控制,还可以完成串级、比值等复杂控制方案.该系统具有很好的可扩性,在其基础上,利用PLC、DSC等先进控制装置也可完成各种控制方案设计.