MiroSot机器人足球视觉系统图象畸变的几何校正

针对MiroSot足球机器人视觉系统中的图像畸变,采用了一种新的几何畸变数学模型几何校正方法.考虑摄像头不在场地中央正上方及摄像头偏转后的情形,对镜头几何畸变数学模型进行了修正.通过取场地特征点坐标构成方程组,解出模型中的待定系数.采用牛顿迭代法实现全场坐标的校正运算,并在VC6.0上实现了新的几何校正算法,结果表明场地图像畸变得到了有效的校正.     

一种基于模板匹配的远场畸变校正方法

在激光照射性能监测系统跟踪移动目标采集远场图像过程中,由于受主光轴入射角度、相对位移等因素影响,导致所摄图像会产生一定程度的畸变。为了校正图像畸变,提出一种基于模板匹配的远场畸变校正方法。首先制作四个靶板角点模板,利用模板匹配算法跟踪识别畸变图像的靶板角点;依据相机成像模型计算出理想靶板角点的像素坐标;根据四对靶板角点,利用透视投影模型求解畸变校正系数,从而实现对图像的畸变校正。实验表明,该方法可以对远场畸变图像进行有效校正,具有实验条件要求低、校正精确、处理速度快等优点,为激光照射性能监测系统提供了准确的图像信息,在实际工程中具有重要意义。     

基于控制点自动获取的交通事故现场图像几何校正方法

对交通事故现场进行俯视拍摄可以记录现场俯视平面信息,摄影图像会产生几何畸变,影响信息的正确表达.需要对事故现场俯视摄影图像进行几何校正.在应用控制点图像坐标自动获取技术的基础上,提出了包括几何校正坐标变换数学模型的确立、控制点实际坐标的获取、控制点图像坐标的获取、图像配准和像素点灰度值确定的几何校正方法,并探讨了校正图像的彩色处理;采用最近邻灰度插值算法提高了图像处理效率.     

桶形畸变图像的一种校正方法

通过对广角镜头拍摄的图像所产生的几何畸变的特性进行研究,结合摄像头成像原理,提出一种几何校正方法来消除广角镜头引起的桶形畸变。首先通过对广角摄像头进行标定,获得摄像头的径向畸变系数,然后根据与点到畸变图像中心的半径有关的畸变映射关系完成源图像到目标校正图像的空间坐标映射,最后通过最近邻算法完成孔洞填充得到无畸变的图像,从而实现对桶形畸变图像的校正。实验结果表明,这种校正方法对于采用广角镜头拍摄的含有桶形畸变的图像校正效果良好,并具有较好的实用价值。     

基于仿射变换和透视投影的摄像机镜头畸变校正方法

依照摄像机成像过程,提出了一种方便快捷的摄像机镜头畸变精确校正方法。基于逆向摄像机镜头校正模型、仿射变换和透视变换,推导了从标准靶标图像坐标到理想图像坐标之间的精确函数关系,采用最小二乘估计对畸变参数求解,利用双线性插值法还原理想图像,并给出了详细的实验过程和实验结果。结果表明,该方法具有对实验条件要求低、算法运行速度快、校正结果精确等特点,适用于自动实时校正环境。     

大曲率多通道投影显示墙几何校正

为了解决大曲率多通道投影系统中几何畸变严重的问题,提出了一种二次几何校正算法。该算法首先对视景画面的顶点坐标进行几何校正,在此基础上再对画面的纹理坐标进行几何校正。给出了算法的理论推导和基于Visual C++与OpenGL的程序实现。以三通道投影显示系统为例将二次校正算法与其他几何校正算法进行了对比实验。实验结果表明：二次几何校正算法可针对大曲率高畸变视场实现很好的图像拼接,具有较强的扩展性和实际应用价值。     

投影图像畸变的一种校正方法

提出一种几何校正方法以消除投影图像的畸变:通过查找后向映射表,借助双线性插值运算,对图像进行几何预畸变,使其变形为投影仪所需要的预畸变图像,然后将其投影到非平面物体上,便能让观察者看到无畸变的投影图像,从而实现投影图像畸变的校正。实验结果表明,该方法对于非平面几何形状所造成的投影图像畸变有良好校正效果,并具有一定的实用价值。     

基于转台角度的远场图像快速校正方法研究

在激光照射器性能监测系统中,针对靶板的运动特性、连续采集的目标靶板图像有不同程度畸变等情况,提出一种以转台相对角度作为畸变参量对连续远场图像进行畸变校正的方法:在建立世界坐标系和图像坐标系的前提下,利用一张参考图象选取的四个特征点及转台编码器提供的俯仰/方位角,建立远场图像畸变校正的数学模型,实现对连续远场图像的快速校正。通过测试数据表明,该畸变校正方法对运动过程中靶板的校正精度为0.3pixel,为激光照射性能监测系统后续计算提供了准确有效的远场图像。     

考虑一阶径向畸变的摄像机参数标定

针对GRB-400机器人视觉系统,建立完整的摄像机一阶径向畸变模型。首先用GRB系统的Matrox图像采集卡采集标定点坐标,然后利用径向排列约束方法 （简称RAC）建立线性方程组求解摄像机的径向畸变参数。基于此畸变参数实现图像校正,以提高对目标物体的定位精度,从而提高机器人视觉系统对摄像机标定参数变化的鲁棒性。实验结果表明：该方法有较高的标定精度。     

车载全景视觉系统研发

开发了一种车载全景视觉实时系统,可实现四路视频的实时采集、变换、拼接和显示.利用广角摄像机采集车辆前、后、左、右4个方向上的实时视频图像;采用张氏标定法求取摄像头的内外参数,并对广角畸变图像进行校正;利用逆透视变换方法,建立图像坐标到世界坐标系下的坐标映射关系,并转换到查表显式模式下,以大幅提高系统逆透视变换的处理速度;将车辆的四周图像进行无缝拼接并显示.实验结果表明,本系统干扰较小,并能很好的满足实时性要求.     

绝对编码光栅的相位细分

针对位移精密测量中提高绝对编码光栅的分辨率,提出一种绝对编码的相位细分方法。由自然码或格雷码的多码道光栅组成编码光栅,其基元码道是高频率的罗奇光栅,解码采用傅里叶变换相位计算方法,通过傅里叶变换、空间频域滤波和逆傅里叶变换得到基元码道的相位分布,利用格雷码的级次信息得到展开的相位分布。利用相位分布的线性性质进行线性拟合,实现高分辨率的相位细分。分析了实验原理并进行了提高分辨率的相位细分实验研究,实验结果表明,采用相位细分的方法,经过标定后可大大提高绝对编码光栅的分辨率和测量精度。     

用相因子判断法分析多缝衍射

采用波前相因子判断法并考虑到光栅孔径的影响来分析多缝的衍射。得出多缝衍射的波前函数、像面上多缝衍射振幅和光强公式,并模拟出像面衍射振幅分布和光强分布,最后得出中央主极大的半角宽度。结果表明该研究为多缝衍射分析提供了一种新的分析方法。     

KNSBN晶体全息再现像质量的研究

为了研究钾钠铌酸锶钡KNSBN晶体的全息存储特性,设计了相关实验结构,通过改变物光与参考光在KNSBN晶体中形成的体相位栅的位置,研究了体相位栅在晶体内不同位置对体全息再现像质量的影响及再现时的衍射效率.研究结果表明:当体相位栅到晶体前端的距离为2.0~3.5mm时,再现图像质量相对稳定;当距离L=3.0mm时衍射效率达到最大值31%,此时再现像保持时间最长,可达到262s;图像质量最好,亮度大,稳定性好且再现像不失真.实验结果证实了KNSBN晶体可作为一种优良的体全息存储介质,且在体全息存储中,尽可能的将物光与参考光叠加形成的体相位栅置于晶体内部时,再现时将能得到较高的衍射效率和质量较高的再现图像.     

罗兰圆型二维集成凹面光栅的成像分析

利用标量波动衍射理论,通过对光栅槽面的数值积分,计算了罗兰圆型集成二维凹面光栅像点的光强分布。分析了工艺中的折射率偏差对光谱位置的影响,计算了光栅的色散和分辨力,并与几何学学的分析方法作了比较,分析了光栅的槽面数,光源的模场宽度以及因工艺产生的槽面圆角对光栅成像的影响;最后给出了光栅效率的近似计算。     

相位测量技术在人体尺寸自动测量中的应用

本文研究了一种新的人体非接触测量方法--投影条纹相位测量法.采用一般的白光照明,将光栅投影到人体表面,用掇象机将所形成的变形栅摄入计算机内的图象帧存贮器内,利用移相算法或付立叶变换法可以计算出图象上每个象素点的相位,进而可以计算出每个象素点的三维坐标以及人体的三维尺寸.     

Optical/Digital Fringe Multiplication in Projection Moiré

In this paper, the optical/digital fringe multiplication (O/DFM) is realized in projection moiré using digital image processing (DIP). Both deformed grating and reference grating are captured using a CCD camera. The reference grating can also be produced using DIP. With the O/DFM, the pattern is multiplied with an image processing software, which is developed using MATLAB 6.5. Also with DIP, the phase shifting can become much simpler, and the automation can be adopted. The multiplied pattern is much thinner and easier to read, and sensitivity of measurement can be enhanced.     

单通道彩色图像加密技术研究

研究了一种基于双随机相位编码的单通道彩色图像加密算法. 在该算法中,采用正弦光栅对彩色图像进行预处理,使得彩色图像可以单通道加密. 两个随机相位掩膜函数构成了对预处理图像加密的双相位（即密钥）,保证了彩色图像单通道加密的安全性. 由于解密图像的画质不是很好,故采用零级融合的方法加以改善. 同时,针对加密图像作了剪切攻击模拟实验. 模拟实验结果证实了该算法的有效性.     

基于交叠成像技术的彩色图像加密算法研究

本文研究了基于交叠成像技术的彩色图像加密算法,利用正弦组合光栅将彩色图像编码为灰度图像,结合交叠成像技术与双随机相位加密技术对图像进行加密,从而实现彩色图像的加密.该加密系统不仅扩大了密钥的空间,提升了系统的安全性,而且具有较强的抗剪切和抗噪声能力.该加密系统实验装置简单,实用性较强.模拟的实验结果验证了该系统的有效性.     

一种用于评估面瘫严重程度的可视化方法

基于面瘫发病初期面部温度分布不对称这一规律,提出了一种完整的用于评估面瘫严重程度的红外温度数据可视化方法,首先检索极值点并进行替换,去除散粒噪声,然后利用邻域测度算子对图像进行直方图均衡化,最后利用等色差序列伪彩化图像并进行亮度矫正,得到表征面部温度分布的彩色图像。最后的实验表明,本方法所得到的图像视觉效果良好,能够更好地帮助医师检测面瘫患者的面瘫严重度。     

掺杂LiNbO3光折变晶体的高阶衍射效应

观察到掺杂ＬｉＮｂＯ３光折变晶体中的高阶衍射效应，并基于衍射光干涉的理论分析了实验结果。