用射影不变性纠正鱼眼镜头畸变

计算机视觉通常采用针孔摄像机模型,但对于存在较大畸变的鱼眼镜头或广角镜头,必须首先纠正镜头畸变才能应用针孔模型。为了从同时存在透视变形和鱼眼畸变的图像中纠正鱼眼畸变,采用了以下射影不变性:空间中直线的投影为直线;平行直线束的投影平行或相交于一点;直线段投影的交比不变。首先,用待纠正的鱼眼镜头对一幅等间隔正交网格图成像,提取网格结点作为控制点,然后用射影不变性求解畸变模型,达到纠正畸变的目的。该算法巧妙地运用三次方程的Cardan解法,大大提高了速度。结果表明,运用该方法纠正鱼眼镜头畸变速度快、精度高。

基于射影不变性的单幅图像测量

设计了一种由正方形及其内切圆组成新的平面模板,在此基础上提出了一种基于射影不变性的单幅图像测量方法。在该方法中,首先利用Canny算子检测出空间平面和平面模板的图像中直线和椭圆的特征;然后运用最小二乘法拟合出直线和椭圆的方程,从而可以得到直线与椭圆的切点;根据射影几何中直线和点的结合性保持不变的性质,得到空间平面上的点与图像特征点间的对应,从而估计出空间平面与图像平面之间的单应矩阵;最后,由单应矩阵实现了对空间平面上任意两点距离的测量。模拟实验和真实图像实验说明本文的方法是可行的。

代数曲线相交数的射影不变性

利用复分析的相关知识,证明了PC2中射影曲线F,G的相交数I(P,F,G)在射影变换之下是不变量,然后通过一个例子验证这个结论。

基于Groebner基方法的射影不变曲线的构造

提出利用Groebner基方法对射影不变曲线的构造方程进行求解。首先构造出二次曲线的一般方程且其系数用参数表示;然后,利用拉格朗日乘子法得到满足最优拟合曲线时的条件,该问题由7个三次方程构成,其一般形式的解最多可以达到2187个。利用多项式环字典序下的Groebner基具有消元的性质将原问题转化为三角型方程组,进而求解。讨论了两组点集通过该类方法拟合出的不变曲线,并用实例分析了曲线在射影变换时具有拓扑结构和次数不变性。

基于消失点约束的多相机标定方法

针对多摄像机一维标定算法精度低、抗噪性和稳定性差等问题,提出了基于消失点之间互相约束的多摄像机标定方法.为了避免径向畸变对成像造成的影响,利用欧式空间位置约束的几何特性,进行畸变参数的求取.通过靶标特征点约束结合摄像机的射影不变性排除杂点的干扰,再利用空间消失点之间夹角一致性,以及靶标特征点所构成的直线和消失点的反向射线平行性来求解摄像机的参数.当一维靶标任意运动时,存在着无法区分靶标特征点对应的成像点临界问题,采取反推理论数学分析法可事先避免该问题的出现.通过构建多摄像机系统进行标定实验,可以看出该方法具有较高的标定精度,且随着噪声的增加,标定结果具有一定的抗噪性和稳定性;由相对误差值可知,该方法可应用于多摄像机系统.

基于空间六点不变量的道路立体目标识别方法

城市道路中常设置具有3D效果的平面路障或标志物,其具有高度的立体性和真实性,导致行人和辅助驾驶系统误判而造成严重事故,因此需要对道路立体目标进行识别,以获得真实路面情况。常见的射影不变量如交比是基于共面五点计算的,存在局限性,论文提出一种基于空间点元素的几何不变量计算方法,把空间元素的共点和共线用具有物理意义的量来表示,通过合理搭建把空间元素巧妙转化为共面关系。该几何不变量只依赖点的空间坐标,与投影视角、摄像机参数等无关。在三维造型软件SolidWorks上进行模拟实验,并用该计算方法对真实道路上的真假3D物体进行了测验,最终实测实验验证依据空间六点计算得到的几何量可用于道路立体目标的识别。

光学镜头、光学零部件

TB851 2004031646 用射影不变性纠正鱼眼镜头畸变=A correction method offish-eye lens distortion using projective invariability[刊,中]/邱志强(长沙国防科学技术大学航天与材料工程学院.湖南,长沙(410073)),陆宏伟…∥应用光学.—2003,24(5).