基于精确控制点的立体像机校准技术(英文)

给出了将改进的两步法与精确控制点相结合来精确校准立体像机的新技术,像机镜头畸变模型考虑了径向畸变和切向畸变。利用红外发光二极管随三坐标测量机测头移动以确定间距来形成立体校准模板上的精确控制点。校准程序包括先使用位于图像中心的控制点来线性求取部分校准参数,然后再使用所有控制点来迭代优化所有参数。实验中使用非线性优化参数来反推控制点的空间位置,发现精度比线性求解参数提高了0.11 mm,结果表明,此技术可以满足像机精确校准和测量的要求.

基于非成像模型的摄像机校准方法

作为摄影测量关键部件的摄像机,其校准精确度直接影响了整个测量系统的测量不确定度.通过对常规摄像机校准技术的研究,发现基于内参数成像模型的校准方法会因为内参数综合优化的相关性干扰和非线性求解的不确定性使校准的畸变参数不稳定,且无法修正由镜头透镜组制造中的曲率变化非连续平滑等造成的非模型化畸变.结合航空摄影测量光学实验室方法与垂线法,以摄像机的成像原理为依据提出基于非成像模型的校准方法,以实现逐像元(甚至亚像素级)畸变的细化修正.实验表明,该校准方法的角度测量精度为±5″,系统不确定度为10×10-6,并可适用于所有的相机和镜头.

基于机械跟踪的虚拟演播室系统中摄像机校准和定位算法

摄像机校准和初始定位是基于机械跟踪的虚拟演播室系统的关键技术之一。分析了基于机械跟踪方式的虚拟演播室系统的结构特点和性能要求,提出了基于Tsai算法的虚拟演播室摄像机校准算法和基于主动配准的虚拟演播室摄像机初始定位算法。仿真和实际应用结果表明,算法操作简便,满足了虚拟演播室高精度定标的要求。

增强现实系统中的摄像机校准算法研究

增强现实系统的关键技术之一是精确定位问题 ,当用户改变他 /她的观察视点时 ,虚拟对象必须与真实对象的运动方向与位置保持一致 ,这样才能使用户感觉到虚拟对象融入到真实环境中 .而要做到这一点 ,就必须研究摄像机校准问题 .在这篇文章中 ,我们分析了增强现实系统对摄像机校准算法的要求 ,给出了一个实用的摄像机校准算法 。

虚拟演播室中的摄像机校准算法研究

光学式虚拟演播室系统的关键技术之一,是在较强噪声环境下,可随时方便的快速进行摄像机校准,这也是它 区别于传统的基于机械传感器的虚拟演播室系统的特性之一.在这篇文章中,我们分析了光学跟踪的虚拟演播室系统 对摄像机校准算法的特殊要求,给出了一个实用的摄像机校准算法,并且对算法的结果进行了具体分析.

基于遗传算法的像机虚拟立体校准技术研究

给出了一种基于遗传优化算法的虚拟立体校准方法。利用红外发光二极管随三坐标测量机的测头做定间距移动构造了一个立体校准模板,通过奇异值分解算法初始估计校准参数,最后,通过遗传算法优化求解所有校准参数。实验中校准点的空间位置反推误差小于0.04 mm,表明该方法能够解决像机内参数精确校准问题,可以满足大尺寸视觉坐标测量技术对摄像机内参数精确校准的要求。

用自由移动的刚性球杆校准多摄像机内外参数

针对用于大空间运动分析的运动参数光电探测系统中多台高速摄像机的内外参数校准需求,制作了一种两端及中间各安装一个红外反光标志球且两端球距为已知(精确校准)的刚性球杆。将这种特制的刚性球杆在测量空间内多次随意移动,并用多台前端装有红外发光板和滤光片的高速摄像机摄取其图像,即可实现焦距不同的多台摄像机的内外参数校准。假定主点位于像面中心附近的某个位置,通过Hartley改进8点法求出基本矩阵,利用极点和外极线约束线性地求出各台摄像机的焦距。接着,求出本质矩阵,对其进行奇异值分解后得到旋转矩阵和比例因子意义下的平移向量。利用三角法确定刚性球杆两端点的重建坐标和距离,与标准距离对比确定比例因子。最后,通过评价函数将摄像机校准转换成寻找摄像机最佳主点配对的非线性最小化问题,运用改进的模拟退火进化策略迭代求解出最佳主点配对,继而求解出摄像机的其它内外参数。标定实验表明,焦距和主点求解精度达到了0.1pixel。对比测量实验表明,对长为750.607mm的刚性杆进行长度测量,标准差达到了0.046mm。与传统方法相比,本方法扩展到了多台摄像机应用场合并允许摄像机焦距各不相同,不需要对球杆的运动做任何限制,能够同时求解出摄像机内外参数,而改进的模拟退火进化策略改善了算法收敛速度和全局收敛性能。

基于光束平差法的像机内参数虚拟立体校准方法

为解决摄像机内参数的精确校准问题,对基于光束平差法的像机内参数虚拟立体校准方法进行了研究。通过对摄像机成像过程中各种畸变因素的分析,建立一个更加全面的校准模型;建立了关于校准参数的共线性方程,并对其进行线性化。构建基于Gauss-Markov原理的误差模型,实现对像机参数的优化求解。利用红外发光二极管随坐标测量机测头在校准空间内作定间距移动构成虚拟立体校准模板,保证了高精度校准控制点的获取。校准试验表明,该方法切实可行,能够解决视觉测量时摄像机内参数精确校准问题。

新闻类演播室摄像机色彩校准与背景大屏使用技巧分析

本文以中央广播电视总台英语环球节目中心(以下简称CGTN)C01演播室为例,详细介绍如何通过对视频设备的调整,安全有效地提升演播室制作的视觉效果,并针对制作时容易遇到的几点问题,分析其产生的原因,提出解决方法,同时总结视频制作方面的一些经验。

弹落点坐标测量系统的快速校准方法及精度分析

针对弹落点坐标测量系统的使用环境及精度要求,提出了一种仅对焦距及光轴水平偏角进行现场校准的相机参数快速获取方法。通过分析坐标解算模型,得出线性的校准方程,利用测量区域内两个坐标已知点(靶标),多个视觉传感器可一次完成校准。通过精度分析给出了该方法下最优的靶标摆放位置。该方法具有校准速度快,精度较高,实用和算法性能分析容易等优点,适用于远距离、大范围视觉坐标测量中相机参数的获取,尤其是野外坐标测量。实际应用中,在1 200 m外对直径400 m靶区进行监测时,该方法可保证区内各点的坐标测量误差均小于0.3 m。

三维机器视觉中摄像机内外方位元素的确定

采用TSAI算法对立体视觉系统进行校准。该算法利用径向投影的平行原则 ,能够快速、方便地计算出摄像机的几何光学参量及其在某一物体参考系中的方位元素。论文针对 75 2× 5 82的CCD摄像器件在点共面和不共面等情况下进行了内、外方位元素的计算 ,获得了 4组实验数据 ,误差结果也一一给出。从实验获得的数据可以看出利用TSAI方法可以获得很好的校准结果。

天津海河传媒中心新闻演播室系统改造设计与应用

本文以天津海河传媒中心演播室改造为例,介绍了在新闻直播演播室系统改造同时,演播室节目不间断直播的系统设计与应用方案,对视音频直播系统建设的新思路进行了探讨。

基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统

虚拟演播室是虚拟现实技术在电视制作领域中的一项崭新应用 .针对基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统 ,重点讨论了摄像机机电跟踪、摄像机校准和初始定位、虚拟背景生成 。

一种自动检测棋盘角点的新算法

提出了一种自动获取棋盘角点的新算法。该方法采用由粗到精的多层次检测策略,通过综合使用Radon变换、Harris算子以及Forstner算子,能够快速准确地提取出图像中的棋盘点。与传统方法相比,该算法具有两个明显的优点:无须人工干预,能够自动确定角点位置;定位精度高,角点的平均位置偏差在0.1个像素以内。

一种基于两次Radon变换检测棋盘方格点的新算法

提出了一种新的方格角点检测算法。通过连续两次Radon变换,找出角点所在的直线位置,再利用线性拟合方法对得到的直线进行校正,最后线性求解出角点的坐标。该方法最大的特点是能够自动地在正确区域找出所求方格角点,而无需人机交互,这对于动态校准的研究具有重要的意义。通过实际的应用,验证了该方法的正确性和可靠性。

基于主动视觉的机器人末端姿态测量

采用平面校准形及移动摄像机到不同形位摄取图像的方法来进行摄像机校准 ,由灭点正交性和单对应矩阵的固有特征估计摄像机内、外参数初值 ,通过非线性优化来最小化投影误差 ;利用遗传算法求解机器人手眼矩阵 ,避免了初值估计 ,可容易地得到机器人执行器末端相对于绝对坐标系的姿态 .实验和计算验证表明 ,这种测量方法是有效的 ,可以用于机器人校准、机器人辅助测量以及机器人辅助手术等领域 .

基于二维图像的三维信息提取研究

建立了从二维图像提取三维信息的几种数学模型,推导出通过摄像机校准来确定摄像机参数的数学过程.最后给出图像测量实验的程序框图,并验证了以上算法的正确性.

多传感器融合实现机器人精确定位

提出采用超声波距离扫描传感器和视觉传感器数据融合技术实现室内环境复杂特征角和半平面的提取,以便更精确地重构环境特征.利用与坐标无关的对称扰动模型建立超声波扫描的环境特征模型、改进的扩展卡尔曼滤波估计求解.以马氏距离作为特征融合判定的依据,并且在传感器校准时,采用基于局部强度和消逝线的摄像机自动校准方法,提高了水平边界点的校准精度,从而使得角的精确度得到大幅改善,较为精确的二维多边形环境地图得以重建,为最终实现机器人的准确定位奠定了基础.

神经网络PID控制的机器人视觉反馈跟踪

探讨针对视觉空间的非完整移动机器人的跟踪控制问题。在不校准摄像机视觉参数的情况下,利用视觉反馈得到的信息,设计出非完整移动机器人轨迹跟踪的神经网络控制器。将BP网络与PID控制相结合,避免复杂的公式推导,解决参数不校准下的控制问题,并很好的实现跟踪。仿真结果证明了文中方法的有效性。