一种利用激光跟踪仪标定线阵相机的方法

为提高线阵相机的标定的灵活性和准确度,研究了一种利用激光跟踪仪辅助标定线阵相机的内参数和外方位参数的方法。借助激光跟踪仪测量靶标上的标记点获得靶标的位置和姿态,根据交比不变性质和空间坐标变换计算成像特征点的三维坐标。引入成像畸变模型补偿成像过程中产生的畸变,提高像点位置精度。应用优化算法估计待标定参数的精确解。本文方法解除了对靶标移动方向和距离的严格限制,允许靶标自由移动,既提高了标定工作的便利性又保证了成像特征点三维坐标的精度。标定过程中,使靶标均匀覆盖整个视场空间,能够更准确地反映相机参数。通过计算机仿真和实验验证了标定方法的可行性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.21pixel。     

基于单目序列图像的车辆三维信息的获取

本文介绍了一种基于单目序列图像的车辆三维信息的获取方法.在获取交通视频的基础上,根据摄像机的线性成像模型,对摄像机参数进行标定,建立空间中点与图像上点的映射关系.利用空间中点到图像上点的投影关系,以及车身上点在路面上的垂直投影,计算车身上特征点的三维坐标,进而恢复车辆的空间位置和三维信息.以实际交通录像为仿真对象,证明了该算法的有效性.     

快速摄像机标定及其在视频测速中的应用

针对交通摄像头的特殊性,根据摄像机成像的简化模型,给出了对交通视频进行简易快速的标定方法。利用道路上的车道分割线,提取车道分割线的角点,计算摄像机的内外参数;然后基于区域面积匹配跟踪车辆目标,对车辆目标中心点进行标定,实现车辆的精确定位,从而可以计算实时车速。     

基于多源点云与图像数据的车辆定位与再识别方法

针对大型桥梁车辆移动荷载监测场合中车辆的重心估计能力不足和车辆再识别困难等问题，提出一种基于点云灰度图的彩色图像与点云快速融合方法，以提高对车辆的空间定位能力和对目标的辨识能力。首先利用立体标定靶对不同视角相机和点云采集装置的位姿进行标定，获取它们彼此间的相对位置和姿态；然后利用标定的结果对不同视角采集到的点云进行拼接，得到完整的车辆点云；再将完整点云转换至彩色相机坐标系并投影，提取点云灰度图，实现彩色图像与点云灰度图的配准，将其姿态调整至与车辆实体在彩色相机坐标系内的位置和姿态一致。进一步建立彩色像素点与三维点云间的映射关系，并将颜色信息与点云相关联，从而实现彩色图像与点云的融合。利用融合后的彩色点云和相机成像模型，可以得到车辆在彩色相机坐标系中的虚拟图像，为车辆的再识别提供依据。结果显示，相比于采样一致性算法，所提配准算法缩短了约74.1%的耗时。实验表明，所提算法实现数据融合后生成的彩色点云具有较高的还原度，证明了所提算法的可行性，为解决类似的问题提供了新的思路和方法。     

基于OpenCV的长波红外摄像机标定研究

设计一种适用于长波红外摄像机的标定装置,并用此标定装置对长波红外摄像机进行标定。通过拍摄多张红外标定板图像,并提取图像上圆孔特征点的像素坐标,利用每个像素点的与空间实际三维坐标点的一一对应关系,结合Open CV摄像机标定函数库,求解出长波红外摄像机的内外部参数,并利用求得的畸变系数,对畸变图像进行矫正。本研究中的标定装置能有效解决长波红外摄像机标定的问题,同时验证了Open CV函数库在摄像机标定程序开发中的具有标定结果精确、运算效率高、跨平台移植性好等优点。     

高分辨雷达/红外成像复合系统的空间配准方法

为实现高分辨雷达/红外成像复合制导系统的空间配准,首先提出了一种基于无偏转换测量的精确极大似然坐标变换法来完成由球坐标系到笛卡尔坐标系的坐标转换,然后提出了一种通过标定雷达和红外相机实现空间配准的方法.为提高空间配准的精度,用提出的坐标变换法估计目标在笛卡尔坐标系下的真实位置,在红外图像处理中提出了一种多灰度细分质心算...     

基于折反射全景相机的360°车载全景驾驶辅助系统设计

针对目前多摄像头拼接式车载全景系统安装复杂、成本较高的问题,提出了一种基于折反射全景相机的车载障碍物距离估计系统,可估计车辆周围360°障碍物的距离.设计了一种基于同心圆环的标定图案,通过折反射全景相机拍摄标定图案,利用最小二乘法建立地面距离与全景图像上的线段长度的对应关系,实现距离标定.实验结果表明,全景图像经过椭圆...     

基于UWB SAR图像ROI切片的运动目标成像和参数估计方法

本文提出了一种基于UWB SAR图像ROI(Region of Interest)切片的运动目标成像和参数估计方法。该方法作为图像域GMTD算法的后续步骤,可在检测出运动目标并提取其多通道图像域ROI切片之后,对运动目标进行聚焦成像并估计目标相对载机的运动速度,然后基于运动目标的多通道聚焦像估计其距离向速度,在此基础上,估计运动目标的方位向速度、方位向位置、距离向位置等参数,从而获得运动目标的二维速度和位置参数。基于半实测数据的实验证明了本文所提方法的有效性。      

一种新的基于球面模型的鱼眼镜头标定方法

提出了一种新的基于二维靶标的球面模型鱼眼镜头标定方法。根据球面成像模型中圆弧上的点与图像坐标系像点之间的约束关系,利用平面靶上的一根直线上的点,初步估计出摄像头的内部参数。利用平面靶上棋盘格角点在世界坐标系上的坐标点与其在球面坐标系下坐标的映射关系,求出相应的外部参数的初始值。以这些角点在图像中的实际坐标与重投影后坐标之间的均方差为优化参数,进行非线性优化,求出内部参数,畸变系数和外部参数的精确解。通过实验验证,该方法能够快速的估计鱼眼镜头的内、外部参数的初始值,具有较高的精度,能够满足实际应用的需求。     

网络摄像头的标定

摄像机定标是获取摄像机几何和光学参数的过程,也是获得摄像机在外部参考坐标系中的三维位置和面向.本文利用针孔模型对网络摄像头进行定标,该方法是基于标定物上已知参考点的三维坐标和参考点在图像上投影像素坐标之间对应关系,它分为两步,先利用线性模型对摄像机投影矩阵进行估计,然后基于投影矩阵分解出摄像机内外部参数.利用真实标定物图像进行实验和计算,得到较好的结果.     

基于红外热像仪的海上油田安防系统设计

海上油田安防系统中的红外热像仪在有雾天气及夜间都可以对海底管缆区域进行有效的监视,具有全天候监视的优势.对基于红外热像仪的海上油田安防系统进行了设计,给出了系统的设备组成.分别对单个红外热像仪系统和红外热像仪与AIS相结合的联合系统进行了设计,并对联合系统的显控软件进行了设计.     

黄海平流雾对8~12 μm波段红外辐射衰减的实验研究

为了研究新一代舰载红外探测系统在海雾条件下的探测能力,以黄海海雾为实验环境,以非制冷型红外热像仪为探测器,分别在不同强度的海雾中以不同性质的红外辐射源为探测对象进行了成像实验,并结合红外辐射在海雾中的衰减模型进行了量化研究。衰减模型可分为物理模型和经验模型两大类,分别对其在不同强度海雾下的衰减曲线进行了对比分析,并根据实测结果进行了拟合分析,结果表明:在轻雾条件下,实际观测的结果几乎与物理模型一致;在较浓海雾条件下,以经验模型计算的结果与观测结果相差较小;而在特浓海雾条件下,以经验模型计算的结果较接近于实际观测。     

微泡雾对红外遮蔽机理研究

实验研究了微泡雾的遮蔽性能,分别利用OPAG33傅立叶变换红外光谱仪研究了红外波段的遮蔽性能,利用红外成像仪分析微泡雾的实物遮蔽能力以及遮蔽率.测试结果显示,微泡雾对远红外(8 μm～14 μm)的遮蔽率能达80％以上;微泡雾对热像仪能够实现有效遮蔽.研究表明:对于微泡雾,由于其基本单元-连体微泡团直径较小且液膜薄,易于漂浮和运动,不仅含有微泡团之间在光路上的速度切变,而且还存在微泡团自身的脉动,及其速度的变化,提高了微泡雾的光学散射性能,因此,微泡雾具有高效的遮蔽性能.     

红外热像仪对面目标的作用距离的公式推导及误差分析

通过分析红外热像仪镜头处所接收到的辐照度,结合红外辐射的基本理论,推导出红外热像仪对面目标的作用距离公式,讨论了影响红外热像仪对面目标的作用距离的各种因素,给出了误差计算模型．     

用红外热像仪与红外测温仪诊断电气设备故障的对比研究

电气设备是故障多发装置。利用红外测温仪或红外热像仪能够检测出设备发热异常部位并确定其表面温度,再结合红外诊断标准便可对异常设备的故障严重程度进行判别,从而实现对电气设备的故障诊断。针对电气设备控制箱电气元件的发热缺陷,利用ST80+红外测温仪与FLIR E320红外热像仪进行了温度监测,并通过运用表面温度法和相对温差法进行故障严重程度诊断,对两种设备监测诊断的差异进行了分析。结果表明,利用红外热像仪能较准确地监测诊断出电气元件的过热缺陷,利用红外测温仪能检测出多数控制箱电气元件过热缺陷,但对部分缺陷的严重程度等级判别低于热像仪的判别结果。     

红外偏振成像下的弱小目标检测

为了验证红外偏振成像在海杂波中检测弱小目标的可行性,开展了海背景下的红外偏振成像实验。使用未装偏振片和加装偏振片的红外热像仪对海杂波背景下的弱小目标进行了探测,同时采集了相应状态下的数据。为了验证偏振片对海杂波的抑制效果,对采集的数据进行了图像处理。从没有加装偏振片的红外热像仪数据中无法提取测试目标,而从加装偏振片后的红外图像数据中通过图像增强、中值滤波以及边缘检测的图像处理手段提取出了测试目标。     

基于标准黑体的物体表面发射率计算方法研究

红外测温仪器的精度和被测物体表面的发射率对测量物体红外辐射特性的准确性影响很大。为了提高物体表面发射率的计算精度,先通过标准黑体对红外热像仪进行标定。然后,利用标定好的红外热像仪测量温度,计算出被测物体表面的发射率。将基于神经网络的红外热像仪标定方法应用到目标发射率的求解方法中,有效地消除了热像仪的系统误差。测试装置简单,测试结果准确。同时,温度和发射率的精确测量为红外隐身材料的研制奠定了基础。     

用红外热像仪分析人体的温度分布和病灶

非致冷红外热像仪具有价格低、重量轻、功耗低、体积小、性能可靠等特点。本文采用微测辐射热计非致冷焦平面红外热像仪对人体温度的分布情况进行了研究。由于红外灰度图像的对比度较差以及各个部位的红外图像的灰度范围不同,对微测辐射热计非致冷焦平面红外热像仪得到的红外图像进行了自适应阈值伪彩色图像处理,处理结果为分析病灶的位置和大小提供了方便。     

热红外高光谱成像仪光谱匹配盲元检测算法

受红外焦平面阵列生产工艺及材料本身特性影响,红外焦平面阵列不可避免地存在盲元,严重困扰红外数据的处理与应用。光栅分光推扫式热红外高光谱成像仪一般以红外焦平面阵列的其中的一维作为光谱维进行推扫式成像,空间维只剩一维,与一般的热像仪具有二维空间维的成像机制有很大区别。常规的实验室定标法和开窗处理的场景检测方法不能满足该成像方式的盲元检测需求。以热红外高光谱成像仪中的盲元检测为目标,有针对性地提出了基于光谱匹配的盲元检测算法。该方法从光谱维角度出发,以不同温度实验室黑体定标数据生成温升光谱数据,在数据规则化处理的基础上,自动提取有效像元目标的伪光谱曲线,采用光谱角匹配的方式实现盲元的自动检测。以典型的热红外高光谱成像仪获取数据并开展盲元检测实验,结果表明该方法充分利用了热红外高光谱成像仪的光谱维信息,检测精度较高,盲元补偿后的数据可满足热红外高光谱数据的行业应用。     

红外热像仪测温精度分析

介绍了红外热像仪的工作原理和测温原理,分析了影响红外热像仪测温精度的各种因素,从理论上推导了各因素的误差对测温精度影响的数学表达式,计算了不同温度条件下不同发射率材料的测温误差曲线,比较了中、长波红外热像仪在不同温度范围内的测温精度。