多目移动机器人实验平台的研究

带有多目视觉系统的移动机器人能在同一时间获取更多关于周围环境的信息,从而可以更好地判断周围环境的情况以及自身的处境。提出一种基于双目立体视觉、全景视觉、低位避障视觉的多目视觉移动机器人实验平台,介绍该系统的硬件结构、电机驱动系统、软件结构,重点分析视觉系统的构成与功能。该移动机器人在同一时刻能获得丰富的周围环境信息,从而可以更快地进行自我定位、目标跟踪以及路径规划。

全景立体视觉在海上报靶中的应用

针对海上实弹训练自动报靶需要检测实弹和离靶中心的距离,提出一种基于双目全方位视觉传感器(ODVS)立体全景视觉测量方法,采用具有平均角分辨率ODVS的设计,将2个同样参数的ODVS以背靠背的方式合成为一个双目ODVS,利用平均角分辨率的特性,并在视频信息获取、加工上均采用高斯球面坐标,实现了一种新型的快速全方位立体图像匹配测距算法。实验结果表明,本文所设计的双目ODVS测量装置能够较准确地估算出空间物点离测量点的距离。

面向立体柱面全景的动态规划对应点匹配方法

分析总结了立体视觉对应点匹配研究现状,针对单相机双抛物反射镜面共轴结构的特定折反射立体全向成像装置,将原始捕获的立体全向图像对投影成柱面全景图像对,并结合动态规划和灰度段匹配思想给出了一种改进的对应点匹配算法用于柱面全景图像的稠密深度估计。基于虚拟装置和虚拟场景的仿真实验说明了该装置结构设计和对应点匹配方法的有效性。

基于立体折反射全向成像的柱面全景深度估算

针对立体视觉原理的新型立体折反射全向成像系统结构设计和面向立体柱面全景像对的局域灰度相关对应点快速匹配算法,从捕获的全向立体影像中提取有效深度信息,用于辅助全向视频分析处理中的对象检测和跟踪。采用单相机和两个不同参数的抛物面型反射镜构造了一种共轴结构的折反射全向立体成像装置,捕获的存在一定视差的原始全向立体像对被投影展开为立体柱面全景像对,而后通过特定对应点匹配算法提取稠密的深度信息。对应点匹配算法采用局部区域灰度相关的算子,并充分利用了双向匹配和柱面全景的外极线约束来提高匹配的速度和准确度。仿真实验有效恢复了场景深度信息,证明了整套装置结构设计及深度估计方法的有效性。

移动车载视频的立体全景图生成方法

装载有视频采集设备的巡检列车已被应用于铁路环境监测中。提出了一种从前向运动的列车车载视频中生成铁路环境立体全景图的方法,该方法仅使用一个摄像设备即可获取整个场景的立体全景信息。基于场景的几何先验和标定的相机参数从视频序列中连续地抽取一组梯形窄带作为完全采样拼接区域,窄带的宽度根据车速自动调节,将所有窄带经单应性变换修正后拼接得到全景图像,并据此构建准确的几何模型来生成全景立体像对。实验结果表明,该方法能够快速有效地生成具有立体感的全景图。与原始的视频格式相比,生成的全景图所需存储空间小,具有更广阔的视野和更强的真实感,可实现铁路场景的快速访问和沉浸式浏览。