改进的多投影仪显示墙几何校正技术

针对传统几何校正的不足,提出一种改进的几何校正的方法,只需少许人工干预就能很高精度的完成几何校正.介绍一种相机自动定位和拍照的方法,避免人工调整相机位置的繁琐工作,实现相机控制的自动化;提出一种基于递归的去除图片公共噪声区域算法,更精确地识别出特征点;通过临近的特征点,使用平行四边形插值算法与最小二乘法曲线拟合算法对被遮挡住的特征点坐标进行估计.实验结果表明,相机控制方法提高了几何校正的自动化程度,去噪算法提高了识别特征点的精度,平行四边形插值算法可以很好地对被遮挡的特征点坐标进行估计.     

斜视SAR重采样误差分析及改进

针对斜视SAR会引起更为复杂的几何畸变这一问题,提出了一种改进重采样策略。首先通过仿真实验对斜视情况下重采样方法产生的误差以及带来的问题进行了对比分析。最近邻法和双线性内插法都会引起部分目标的位移和扩大,且伴有目标像元丢失等现象。改进策略首先采用直接重采法将原图像目标点正向采到空白的输出图像上,然后再用间接几何校正方法进行重采,填补新图像中的空白部分。实验结果表明,该方法能够提高几何校正后目标形状的完整性、减少目标中心位移,并消除目标丢失现象,在斜视SAR几何校正中具有较好的应用潜力。     

基于SA-WPSO的遥感图像校正方法

提出一种基于SA-WPSO的遥感图像校正方法。该方法利用多项式模型对图像进行初步几何校正,得到多项式校正系数后,将模拟退火(SA)思想引入粒子群优化(PSO)算法,通过改进的SA-WPSO算法优化多项式校正系数,在此基础上实现图像的几何校正。实验结果证明,与二次多项式及三次多项式校正方法相比,该方法的校正精度更高、鲁棒性更好。     

由灭点进行径向畸变的自动校正

目的镜头畸变影响着3维重建、几何量测等工作的质量。根据图像中的灭点几何约束条件,提出一种根据灭点进行弱径向畸变自动校正方法。方法为避免包含畸变中心参数的非线性模型优化结果的不稳定性,在求解径向畸变系数之后进一步对畸变中心进行优化。首先根据灭点几何约束条件建立关于灭点与径向畸变系数的非线性模型,使用Levenberg-Marquardt(LM)算法估计灭点坐标与径向畸变参数,然后根据质量评价准则对畸变中心和径向畸变系数进一步迭代优化;最后,通过真实图像对该方法的可行性进行分析验证。结果采用不同的数据对径向畸变进行了有效地校正,并采用校正后的数据进行了相机标定,标定结果相对于传统基于非量测校正方法有明显的提高。结论充分利用图像中的灭点属性,提出一种新的镜头径向畸变校正方法。实验结果表明,该方法能够有效地对径向畸变进行校正,并克服了传统基于非量测畸变校正方法的不稳定性。     

基于灭点的径向畸变自动校正方法

镜头畸变影响着三维重建、几何量测等工作的质量。本文根据图像中的灭点几何约束条件,提出一种基于灭点的弱径向畸变自动校正方法。为避免包含畸变中心参数的非线性模型优化结果的不稳定性,本文在求解径向畸变系数之后进一步对畸变中心进行优化。首先根据灭点几何约束条件建立关于灭点与径向畸变系数的非线性模型,使用LM算法估计灭点坐标与径向畸变参数,然后根据质量评价准则对畸变中心和径向畸变系数进一步迭代优化;最后,通过真实图像对该方法的可行性进行分析验证。本文充分利用图像中的灭点属性,提出一种新的镜头径向畸变校正方法。实验结果表明,该方法能够有效的对径向畸变进行校正,并克服了传统校正方法的不稳定性。     

航路点方位校正方法在飞行器导航中的应用研究

方位误差是造成航位推算误差的主要误差源之一,利用航路点来提高方位对准精度在车辆导航中是一种非常有效的方法;在对航位推算误差进行分析的基础上,给出了利用航路点对飞行器的方位误差进行校正的方法,并对引起校正误差的主要因素进行了详细的分析;另外考虑到飞行器所选航路点距出发点距离一般都比较远,此时地球曲率已不能忽略,推导了地球曲率不可忽略时的方位校正算法;最后通过计算机仿真验证了航路点方位校正方法的有效性。     

铁道部对遥感科研课题组织部级评审

铁道部科研项目《多种遥感手殴在铁路勘测中应用范围和效果的研究》1986年3月27日～29日在北京通过部级评审。本研究项目的目的是探讨各种遥感手段在铁路勘测中应用的范围和效果。研究内容包括多种遥感手段在铁路勘测中应用的效果,各种遥感片种的特征及其适用性、遥感图像处理方法及应用效果、红外彩色航空像片信息特征与应用模式等。选题密切结合生产,包括新线勘测、既有线路工程病害分析、隧道工程、水源点等的研究。测试地区包括各种自然景观和地质条件。研究的遥感片种较齐全,包括陆地卫星像片、全色黑白航片、红外黑白航片、热红外航空扫描片、天然彩色航片、红外彩色航片、多光谱航片、多光谱航空扫描片、机载侧视雷达片等。     

多投影仪自由立体显示的GPU几何及亮度校正技术

由多个投影仪拼接显示的自由立体显示系统有很大的显示区域,能够产生更好的立体显示效果.针对可伸缩高分辨率多投影仪自由立体显示的系统特性和屏幕特性,通过分析各种几何校正和亮度校正算法,采用二次几何校正方法解决了自由立体显示中斜投影造成的部分特征点不在屏幕上的问题;提出了基于GPU的亮度自适应多模板校正方法,并通过GPU程序...     

基于图像序列的场景合成算法

基于图像序列场景合成是虚拟现实研究的热点之一.为了提高场景合成的准确度,提出了基于极线几何的场景合成的改进箅法,对特征点的匹配和多视角关系进行校正.特征点匹配算法将特征匹配和极线几何估计有机的结合起来,给出一种基于组合优化的非标定图像的特征点匹配方法;多视角关系的校正根据图像的边缘信息进行优化.实验结果表明,改进后的算法具有抗噪声和抗失真的能力.     

稀疏轨道条件下SAR几何校正轨道拟合策略

针对SAR影像头文件中提供的轨道矢量分布较为稀疏时,使用低阶多项式拟合轨道参数会存在较大误差,从而导致基于距离-多普勒模型的星载SAR影像几何校正精度较差的问题,提出了一种稀疏轨道条件下实用的轨道拟合策略。通过对轨道拟合误差进行分析,综合考虑距离-多普勒模型的解算与现有几何校正资源,选择使用高阶插值方法生成卫星成像时刻处足够的加密点轨道状态矢量,再对局部的轨道进行二阶多项式拟合,利用拟合的轨道模型系数进行几何校正。利用实测GPS点数据进行了SAR几何校正精度验证,结果表明该策略能够明显改善ALOS2 PALSAR影像几何校正精度,证明了该方法的有效性和良好的适用性。     

中巴地球资源卫星CCD 影像几何纠正方法比较

由于缺少轨道星历参数和传感器参数, 无法利用共线方程模型完成中巴地球资源卫星影像的精确纠正, 我们在项目中采用多项式纠正、局部区域纠正模型、有理函数模型等近似纠正模型进行中巴地球资源卫星影像纠正对比实验, 对这3 种纠正方法的原理、算法效率、纠正精度等方面进行对比, 通过实验数据分析获得以下结论: 有理函数模型是唯一支持DEM 数据完成中巴地球资源卫星CCD 影像正射纠正的近似纠正数学模型; 多项式纠正模型效率最高; 局部区域纠正模型可以达到很高的纠正精度但不适用于整景影像的纠正。     

Stereo rectification of pushbroom satellite images by robustly estimating the fundamental matrix

ABSTRACT

Stereo rectification is one of the most important steps for stereo matching and subsequently for digital surface model generation from satellite stereo images. This study proposes a new framework to rectify two pushbroom images along the epipolar geometry in order to omit the vertical parallax between two images. Here, we assume the interior and relative parameters between the two pushbroom images are not known and the images can be taken at different dates. Traditional stereo rectification methods of pushbroom images require metadata such as rational polynomial coefficients (RPCs), parameters of physical sensor model or ground control points (GCPs). In this study, we develop an image-based framework for stereo rectification, which works without the need for such data. In the proposed framework, the correspondences are densely extracted by a tilling strategy, and then the fundamental matrix is robustly estimated by two geometric constraints. Both affine and projective fundamental matrices could be used for stereo rectification from pushbroom stereo images. The results on IRS P5, World view III, GeoEye and IKONOS stereo pairs as well as on multi-date stereo images demonstrate that the pushbroom images are rectified with sub-pixel accuracy.     

工业摄像机几何畸变校正控制点的自动生成

应用图像处理与分析的方法,提出了一种自动识别并计算控制点的方法,可自动生成全部控制点。实验表明,该方法简单、准确、有效,为几何畸变工作的全面自动化奠定了基础。     

星载SAR影像的定位与几何纠正

高精度几何纠正算法对SAR影像的广泛应用具有重要意义,而SAR影像纠正中的一个重要问题是建立影像定位模型。在阐述了距离多普勒定位模型的基础上,利用一景高分辨率的TerraSAR-X影像进行了地理定位实验,实验结果表明采用2次参数方程和3次参数方程描述卫星轨道位置所得的定位精度相差不大,且都能满足精度要求,为了计算方便和减少控制点的数目,通常可以采用二次参数方程来描述卫星位置。定位参数解算完成后,又采用了间接纠正法对影像进行了几何纠正,得出纠正精度不超过3个像素,表明该算法合理可行。     

Robust uncalibrated stereo rectification with constrained geometric distortions (USR-CGD)

A novel algorithm for uncalibrated stereo image-pair rectification under the constraint of geometric distortion, called USR-CGD, is presented in this work. Although it is straightforward to define a rectifying transformation (or homography) given the epipolar geometry, many existing algorithms have unwanted geometric distortions as a side effect. To obtain rectified images with reduced geometric distortions while maintaining a small rectification error, we parameterize the homography by considering the influence of various kinds of geometric distortions. Next, we define several geometric measures and incorporate them into a new cost function as regularization terms for parameter optimization. Finally, we propose a constrained adaptive optimization scheme to allow a balanced performance between the rectification error and the geometric error. Extensive experimental results are provided to demonstrate the superb performance of the proposed USR-CGD method, which outperforms existing algorithms by a significant margin.     

三视校正的理论及鲁棒性算法

主要讨论两方面的工作.首先,对三视校正问题进行理论分析,给出了校正后图像的基本矩阵与其约束条件之间的关系,讨论了三视校正过程中的6个自由参数的几何含义.这些结果为处理校正过程中带来的图像射影畸变提供了理论根据.其次,在RANSAC(random sampling consensus)框架下,提出了一种鲁棒的三视校正算法.与传统的校正算法不同,该算法不再只依赖于基本矩阵,而是直接利用了原始匹配点的信息.这种基于点的方法有两个优点:一方面,由于噪声的干扰,基本矩阵往往估计得不够准确;另一方面,由于基本矩阵的评价准则与校正结果的评价准则不同,即使从好的基本矩阵出发,也未必能获得好的校正结果.大量的模拟和真实图像实验表明,该算法具有很强的抗噪声及抗错误匹配的能力,能够获得令人满意的校正效果.     

Creating Architectural Models from Images

We present methods for creating 3D graphical models of scenes from a limited numbers of images, i.e. one or two, in situations where no scene co-ordinate measurements are available. The methods employ constraints available from geometric relationships that are common in architectural scenes – such as parallelism and orthogonality – together with constraints available from the camera. In particular, by using the circular points of a plane simple, linear algorithms are given for computing plane rectification, plane orientation and camera calibration from a single image. Examples of image based 3D modelling are given for both single images and image pairs.     

基于单像视觉的平面透视影像度量纠正方法

该文针对基于单幅影像的建筑物三维重建,提出一种对平面的透视影像进行度量纠正的方法。利用建筑物立面上的平行线作为约束条件,计算相应平面的透视影像上的灭点、灭线、投影中心及其他特征点线,以二维直接线性变换表达平面的透视影像与其平行影像间的变换关系,对建筑物立面影像进行纠正,通过纠正生成具有度量特性的平行影像。文章重点阐述了生成平行影像的原理和算法,同时也介绍了获取平行影像的长度比例的方法,并进行了算法的实现和实验,最后根据实验结果进行了误差分析。     

Epipolar geometry for prism-based single-lens stereovision

In order to simplify the design and implementation of a stereo vision system, prism has been used to capture stereo images with a single camera. This kind of system not only provides advantages over traditional two-camera stereo, but also reduces the complexity and cost of acquiring stereoscopic image. This paper investigated the characteristics of epipolar geometry for a single-lens prism-based stereovision. The prism was considered as a single optical lens. By analyzing each plane individually and then combining them together, an affine transformation matrix which can express the relationship between an object point and its image was derived. Then, the homography between object point and its image was established. Finally, the epipolar geometry as well as the epipolar rectification method was proposed. Experimental results verify that rectification of the image pair based on our proposed model can achieve better performance with much less geometric distortion.     

小物体3维重建中影像与几何模型的配准

目的 近景摄影测量中的目标几何形状复杂,且拍摄影像的角度变化大,给影像与几何模型的配准带来了困难。传统单幅影像与几何模型配准的做法,由于缺乏自动粗配准的方法,效率相对较低。将多视影像首先统一坐标系的做法,在近景目标的复杂背景下也难以实现。方法 为此,将近景目标置于平面标定板上,利用相机标定的方法同时解算出影像的内外方位元素,实现多视影像坐标系的统一。然后人工选取3组以上同名点,做多视影像与几何模型的绝对定向,得到初始配准参数。最后使用多视影像与几何模型漫反射渲染图之间的归一化互信息作为相似性测度,用Powell非线性优化方法得到配准参数的精确值。结果 实验结果表明,使用标定板可以稳定地获取多视影像的内外方位元素,用绝对定向得到的配准参数进行影像和几何模型的交替显示仍然可以看到明显的裂缝,在经过互信息优化后裂缝现象得到明显改善。结论 多视影像与几何模型配准相比传统单幅影像与几何模型配准,人工选取同名点的工作量大大减少,由于人工选点存在误差,影响绝对定向的精度,使用归一化互信息作为测度进行非线性优化,可以获得更高的精度。