冠状动脉树三维重建方法

为定量分析狭窄血管的长度和选取最佳造影角度,以指导冠心病的介入性治疗,研究了基于两幅冠脉造影图像重建三维冠状动脉树的两种理论方法,即根据透视成像原理推导三维坐标的"最小二乘解"及根据两条异面直线间公垂线的几何性质推导三维坐标的"几何解".比较了这两种重建方法的目标函数,同时讨论了三维重建误差的两种评价方法3D重建误差和2D重建误差.最后利用两幅不同角度的单面冠脉造影图像成功实现了冠状动脉树的三维重建,重建误差统计证明了该三维重建方法的正确性.

空间点三维重建新方法及其不确定性研究

研究了立体视觉的基本原理和空间点的传统三维重建方法;提出基于空间两异面同名光线的公垂线中点的新方法进行空间任意点的三维重建,并验证该意义上的最优解即为满足最小均方误差的最小二乘解;最后在三维重建点的解析解基础上,采用概率描述法定量研究其不确定性,并用基于Mahalanobis距离的超椭球体直观表示其不确定性大小。

基于多视图的三维空间点精确重建算法

针对三维重建中空间点重建的问题,提出了一种以三角形重心作为约束条件的三维空间点精确欧氏重建算法。该方法以多幅图像间的对应关系会给出空间点更稳定的估计为依据,用3幅图像重建空间点,相对于传统的仅用两幅图像进行重建空间点的方法精度高,算法稳定性好。此外还可以扩展到多幅图像的重建中,通过实验与传统算法对比,表明了该算法的精准性和稳定性。

用高中数学求解异面直线公垂线方程

用高中向量基础知识和待定法可非常方便地得出n(n≥3)维线性空间中异面直线的公垂线方程.若在大学数学教学中挖掘与中学数学的衔接和联系,则可在很大程度上降低大学数学的教学难度.

基于双目视觉的工件三维重建

为了提高样品识别的智能化水平,基于双目视觉技术,配合工业机器人,对具有特征轮廓属性的工件进行三维重建.三维重建算法采用轮廓边缘线拟合算法以实现工件边缘轮廓提取;针对多条轮廓线相交情况,采用点圆拟合理论确定特征点;为了实现左右对应特征点的准确匹配,采用异面直线公垂线最小距离算法,通过对比左右公垂线距离大小判断两条直线对应特征点是否为匹配点;当单次拍摄无法满足完整尺寸测量时,引入了具有重叠特征点的二次拍摄重建算法.对5组不同尺寸、不同形貌的工件开展三维重建实验,整体还原出工件的三维尺寸形貌,各工件的主要轮廓尺寸的误差标准差基本在±0.5 mm以内.

几何法在双目立体视觉中的应用

本文提出了一种双目立体视觉的几何解法,通过分别获取场景中某物体在左右摄像机中投影点的实际像素坐标,利用标定得到的摄像机内参数,求得投影点的理想图像坐标。然后利用摄像机外参数,可获得经过摄像机的光心与投影点两点的射线的方向矢量,找到这左右两条异面射线的公垂线的中点,即为场景中某物体点。

基于非平行双目结构的三维坐标解算算法

理想情况下,双目立体视觉模型是平行放置的,三维坐标易于解算。但在实际安装摄像机的时候,光轴无法做到平行,标定所得的重投影矩阵和左右图像匹配都存在误差,影响了三维坐标解算精度。针对此种情况,对非平行双目结构三维坐标解算进行了深入的研究。传统的最小二乘法和归一化最小二乘法都是利用求解联立的超定方程组得到最优解,将最优解看作是空间物点的三维坐标,但是它们都没有考虑所建立的超定方程组所代表的几何意义。从几何学角度出发,推导出一种基于异面直线公垂线中点的三维坐标解算公式,通过在无人机平台上测距实验,验证了此方法比最小二乘法和归一化最小二乘法具有更高的精度。

异面直线公垂线的投影阵

讨论异面直线的一个投影阵公式 ,并由此得出异面直线的距离公式为d =|(M1-M2 M2 -M1 M2 -M1) (X1-M2 X2 -M1 M2 -M1) -1(X1-X2 )

空间两直线相关位置的一种新的判定方法

给出判断空间两直线相关位置的一种新方法,并可由此直接得出两异面直线间的距离及公垂线的标准方程.