盾构管片安装测量中圆心偏差算法研究

盾构管片安装测量中,设计要求每一圈管片中心与盾构圆心重合,但由于安装施工存在误差,因此有必要对管片偏心进行微调。提出三种利用间隙求圆心偏差的算法模型,称为间隙法,通过三种模型比较,得出一种简单实用的方法,并阐述该方法的原理,对其进行精度分析。工程实例证明了该方法的实用性。

圆形目标精密定位方法的研究与应用

圆形目标的特征定位在计算机视觉中有着重要的作用。分析了在图像处理中影响圆形目标定位精度的几种主要因素,着重研究了圆形目标在透视投影变换过程中所产生的圆心偏差。基于摄像机的透视投影变换过程以及空间解析几何理论,提出了使用同心圆目标快速准确地获取图像中圆形目标圆心真实投影点的方法,同时建立了一种使用同心圆补偿镜头畸变的方法。仿真实验以及实物实验表明该方法可以准确且稳定地补偿透视投影变换过程中所产生的圆心偏差,从而获得图像中圆形目标圆心的真实投影点。该方法可以推广至视觉检测和摄像机参数标定中,利用其设置摄像机参数标定用标定板,具有一定的理论意义与工程实际应用价值。

保偏光子晶体光纤图像特征孔中心提取算法

保偏光子晶体光纤快慢轴的检测是保偏光子晶体光纤应用的关键技术。针对保偏光子晶体光纤端面空气孔数量多、尺寸存在差异及噪声和伪边缘干扰圆心定位精度的问题,提出一种双峰均值二值化法粗定位和径向扫描三点法精定位相结合的方法。采用双峰均值二值化法实现空气孔重心的粗定位;利用大空气孔定方位,选取两个具有结构对称的空气孔区域,去除粗大误差点,径向扫描法确定边缘三点进行圆心精定位,并利用半径阈值减小误差。实验结果表明,该方法能有效分割光纤端面图像,圆心偏差小于0.2个像素,为光纤定轴打下必要的理论基础。

一种基于局部单应性的投影仪精确标定方法

在条纹投影轮廓术中,投影仪标定作为系统标定的重要组成部分,其标定精度是保证系统测量精度的关键。但投影仪不能直接捕捉图像,无法直接建立目标点与对应投影仪像素点之间的关系,标定过程复杂且精度不高。针对这一问题,分析了投影仪标定的影响因素,提出了一种基于局部单应性矩阵的投影仪标定新方法。首先,通过实验确定局部区域的最佳尺寸;然后,计算圆心所在区域的局部单应性矩阵,完成投影仪坐标的映射;最后,采用相机标定方法完成投影仪的标定。实验结果表明,该方法减小了圆心偏差和相位误差对投影仪标定精度的影响,并基于局部线性化的思想,建立了相机图像坐标到投影仪图像坐标的亚像素级映射,提高了投影仪标定的精度。