均质雾天下摄像机动态标定的车速估计

在均质雾天下,利用光线传输模型中的距离信息和摄像机线性模型动态标定摄像机来计算不同天气条件下的车速,与以往研究不同的是将均质雾天加入到交通模型.该模型只包含路面以及运动前景,不需提取交通常见的先验信息或交通特征.首先,在活动图的基础上利用区域搜索算法(ASA)提取感兴趣区域,如果所选区域内像素以刃边函数的形式变化则当前天气为均质雾天;然后,根据暗原色先验原理计算场景透射率,选取路面区域具有特定透射率差的8个点标定摄像机,通过多帧取平均获得摄像机参数的准确值;最后,将行驶车辆的图像坐标变换为世界坐标得到实际速度.通过在3种不同天气条件下的车速计算实验结果,验证了本文算法的有效性.     

基于摄像机动态标定的交通能见度估计

为克服雾天能见度检测仪价格昂贵、检测范围小等缺点,该文结合雾天光线传输模型与摄像机几何光学模型提出一种交通能见度估计算法.该算法通过动态标定交通摄像机内外参数来计算路面区域内点到摄像机的距离,利用场景透射率得到大气消光系数并估计交通能见度.首先,算法基于活动图提取感兴趣区域,再根据区域内平均像素拟合曲线是否满足刃边函数对雾天进行识别;其次,通过暗原色先验原理估计交通场景中每一个点的透射率,并且选取道路上4组透射率差值最大的点对摄像机内部参数标定;然后,提取消失点及车道边缘线完成摄像机外部参数动态标定;最后,通过路面上点到摄像机的距离以及相应的场景透射率估计交通场景的能见度.该文将雾天多个交通场景下能见度值计算结果与人工观测、物理仪器测量等方法进行了比较,结果证明了该文方法的有效性与实时性.     

雾天交通场景中单幅图像去雾

目的 针对雾天交通场景中通常含有大片天空区域,传统去雾方法在复原这些图像时容易产生光晕、色彩失真等现象。提出一种基于天空区域分割和暗通道先验理论的图像去雾方法。方法 首先提出一种基于最大类间方差法（OTSU）的图像分割算法来自动分离天空区域,然后将天空区域的平均强度值作为大气光值,从而改进场景传输率的估计。结果 本文方法不仅有效地解决了图像去雾后出现光晕和色彩失真等问题,与He Kaiming以及Fattal的方法相比,本文方法去雾后的图像更加真实、自然、平滑。结论 实验结果表明,本文方法能够很好地完成对雾天交通图像的复原,可为道路交通监管提供一种有效的理论基础和技术支撑。     

一种基于混沌天牛须搜索算法的摄像机标定方法

为了较好地解决传统智能优化方法在摄像机标定中存在标定精度低、效率和鲁棒性差的问题,提出一种基于混沌天牛须搜索算法的摄像机标定方法。该方法使用MATLAB标定工具箱对摄像机非线性成像模型进行预标定,预标定结果作为混沌天牛须搜索算法的初始值;构造平均重投影误差适应度函数,建立混沌天牛须搜索算法优化模型对标定参数进行优化;与基于传统智能优化方法的摄像机标定方法进行实验对比。实验结果表明,该方法得到的平均重投影误差为0.005 72像素,算法总的运行时间为46.15 s,可以有效提高摄像机标定的精度、鲁棒性与效率。     

基于交叉垂直线的摄像机标定新算法

提出了一种基于交叉垂直直线的摄像机标定算法。利用两条垂直相交的直线作为标定物,令其绕交叉点作任意角度的转动，将摄像机固定拍摄6幅以上的图片,即可运用直线的特点以及交叉垂直的约束条件建立线性方程组，求解摄像机的内参数。实验证明该算法具有较高的精度和较好的鲁棒性。     

涉及景深的雾天图像增强的偏微分方程模型

提出了一种新的雾天交通图像增强算法,对大气物理散射模型两边同时取梯度,得到原始图像与无雾图像梯度场之间的关系,将无雾图像的恢复转化成梯度能量泛函求极值问题,由变分得到图像增强的偏微分方程模型。通过暗原色先验,得到块透射率和点透射率,用快速小波变换分解的方法将块透射率的低频和点透射率的高频融合计算得到透射率,最后用有限差分法求解欧拉方程获得无雾图像。仿真实验结果表明该算法能够有效提高图像的质量。     

直线运动摄像机在线动态标定

为实现AS-R智能机器人在运动情况下摄像机在线动态标定,提出一种新的基于粒子滤波的直线运动摄像机标定方法。用状态空间方法描述直线运动摄像机模型,把摄像机内参数和位置运动参数作为状态量,特征点图像坐标作为观测量,根据粒子滤波算法求得摄像机内参数和位置运动参数的最优估计,并用双线程实现整个标定过程。AS-R机器人在直线运动情况下的摄像机在线动态标定实验结果表明：该算法是合理可行的,并且具有很高的标定精度和良好的鲁棒性。该方法适用于各种类型的系统噪声。     

基于分道线的道路云台摄像机参数自动标定

为实现基于道路视频摄像机视频处理的运动车辆精确测速,提出基于分道线长度、车道宽度和分道线消失点的道路云台摄像机参数自动标定方法,以对摄像机焦距、俯仰角、旋转角、离地高度等参数进行自动标定.实验结果表明,在应用于基于视频处理的运动车辆速度检测时,所提方法与雷达测速在平均误差以及误差标准差方面远小于我国公路测速允许的误差上...     

基于Matlab工具箱的摄像机标定

研究了摄像机成像的基本原理,论述了摄像机内部参数和外部参数的推导过程,借助Matlab标定工具箱,采用平面靶标的标定方法,快速准确地完成了标定实验,得出内部参数和外部参数,并对所得外部参数进行数据处理,得出摄像机运动前后两坐标系之间的相互位置关系.     

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。     

基于改进粒子群优化算法的非线性摄像机标定

本文针对传统优化算法在摄像机标定中存在对初始值敏感、收敛性差、易陷入局部最优等缺点,研究了粒子群优化算法在非线性摄像机标定中的应用,给出了利用改进粒子群 优化算法进行摄像机参数标定的具体步骤。标定实验表明,基于该算法的摄像机标定方法可以克服传统算法的不足,是一种有效的标定方法。     

Velocity calculation by automatic camera calibration based on homogenous fog weather condition

A novel algorithm for vehicle average velocity detection through automatic and dynamic camera calibration based on dark channel in homogenous fog weather condition is presented in this paper. Camera fixed in the middle of the road should be calibrated in homogenous fog weather condition, and can be used in any weather condition. Unlike other researches in velocity calculation area, our traffic model only includes road plane and vehicles in motion. Painted lines in scene image are neglected because sometimes there are no traffic lanes, especially in un-structured traffic scene. Once calibrated, scene distance will be got and can be used to calculate vehicles average velocity. Three major steps are included in our algorithm. Firstly, current video frame is recognized to discriminate current weather condition based on area search method (ASM). If it is homogenous fog, average pixel value from top to bottom in the selected area will change in the form of edge spread function (ESF). Secondly, traffic road surface plane will be found by generating activity map created by calculating the expected value of the absolute intensity difference between two adjacent frames. Finally, scene transmission image is got by dark channel prior theory, camera’s intrinsic and extrinsic parameters are calculated based on the parameter calibration formula deduced from monocular model and scene transmission image. In this step, several key points with particular transmission value for generating necessary calculation equations on road surface are selected to calibrate the camera. Vehicles’ pixel coordinates are transformed to camera coordinates. Distance between vehicles and the camera will be calculated, and then average velocity for each vehicle is got. At the end of this paper, calibration results and vehicles velocity data for nine vehicles in different weather conditions are given. Comparison with other algorithms verifies the effectiveness of our algorithm.     

简化UKF算法在摄像机标定中的应用

提出一种基于简化无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的摄像机标定方法。将平面靶标图像上的不同特征点坐标视为同一个特征点在不同时刻的运动坐标。为避免欧拉角描述法带来的奇异问题,用单位四元数描述世界坐标系和摄像机坐标系之间的变换关系,选取摄像机内外参数作为系统状态变量。结合实际应用背景,简化标准UKF算法,将其用于摄像机参数估计,在保证标定精度的前提下降低运算复杂度。仿真结果表明了该方法的有效性。     

相机标定的金字塔迭代优化算法

在当前交通场景中,位姿、焦距均可变的云台相机正在被大规模应用,现有的相机标定模型在求解相机参数的过程中,通常使用先验条件一次性求解相机参数的方法。这种方法在云台相机不断改变位姿和焦距的过程中,标定结果存在不稳定、不精确的情况,其中相机高度的不稳定现象尤为明显。针对这个问题,提出一种基于焦距和相机高度的金字塔迭代优化方案。使用基础的相机标定,得到一个基础标定结果;设定沿道路方向优化对比内容为道路标线,垂直于道路方向上为道路宽度;设定焦距和相机高度优化范围及初始优化步长,并采用金字塔迭代的方式进行结果优化,最终得到最佳优化结果。在高速公路的数据集上的实验结果表明,该方法能够有效提高相机标定参数的精度和稳定性,比之传统标定算法,在沿道路方向上精度提高8%,垂直于道路方向精度提高6.5%,综合精度提高6.5%;在云台相机改变位姿和焦距过程中,相机高度波动稳定在2%以内。     

基于平面方格点的摄像机标定改进算法

分析基于平面方格点的摄像机标定算法,指出基于表征靶标平面到图像平面映射的矩阵的求解存在标定点的相关性问题。通过引入基准系统,包括确定标记选取的理论标准、分析其环境识别率和相互间的错识别率,提出一套从标记点提取到其像平面坐标计算的改进过程和相关公式。实验结果表明,该算法对室内场景可控的小视场标定领域具有实际应用价值。     

基于粒子群遗传算法的BP神经网络摄像机标定

摄像机标定是从二维图像提取三维空间信息的关键步骤,标定的精度直接关系到三维重构结果的逼真程度。为了有效解决传统摄像机标定算法中的多参数、计算费时费力等问题,提高摄像机标定的精度和速度,将粒子群遗传算法（particle swarm optimization genetic algorithm,PSO-GA）应用于摄像机标定中。对参数进行粒子群算法优化后,再使用遗传算法中的选择、交叉和变异等操作进行参数优化,以实现粒子群算法与遗传算法的融合。结合后的算法全局搜索能力较强,收敛速度更快,优化能力与鲁棒性得以提高。同时,基于神经网络的摄像机标定方法所能覆盖的标定空间十分有限,提出了一种采用粒子群遗传算法优化BP神经网络的摄像机标定方法,以解决传统摄像机标定方法难以解决的问题。实验数据表明,基于粒子群遗传算法的BP神经网络标定是一种可行的方法,标定精度高,收敛速度快,泛化能力强。     

基于LCD的相机标定新方法

近年来,三维目标建模一直是计算机视觉及摄影测量领域的研究热门,随着数码相机技术的发展,普通数码相机在摄影测量领域的应用也越来越普及,而相机(或摄像机)标定是问题的关键之冶疚奶岢隽艘恢只贚CD的相机标定新方法,详细论述了其标定过程和标定理论.并通过实验证明了该方法的可行性.     

相机外参数标定的数值解法

相机外参数标定的传统方法对摄站环境有一定的要求,并且在某些情况下可能不收敛。提出了一种相机外参数标定的数值解法,解决由4个以上控制点求相机外参数最优解的问题。利用3个不共线的控制点求得相机初始方向;在初始方向附近进行采样,比较每个方向上的投影误差,选择其中误差最小的作为下一步逼近的初始方向,通过多次迭代最终得到满足精确要求的相机方向和其他相机外参数。测试结果表明：该算法解算精度高,限制条件少,能够保证收敛,在精度要求较高的场合具有较大的实用价值。