一种基于折反射相机的客车全景环视系统

针对大客车体积大、盲区多,全景环视技术在客车上的应用较少且不成熟这一现状,开展大客车的全景环视技术研究,在嵌入式平台上实现了全景环视系统.同时,为解决大客车全景环视系统对标定设备和标定场地要求复杂、标定时间长的问题,提出了一种在折反射鱼眼相机模型基础上,加入标定棋盘平面与地面的映射,采用抬高的棋盘进行计算标定的方法.实验证明,该系统全景环视效果良好、标定过程简单快速、适合推广应用.

基于折反射全景相机的360°车载全景驾驶辅助系统设计

针对目前多摄像头拼接式车载全景系统安装复杂、成本较高的问题,提出了一种基于折反射全景相机的车载障碍物距离估计系统,可估计车辆周围360°障碍物的距离。设计了一种基于同心圆环的标定图案,通过折反射全景相机拍摄标定图案,利用最小二乘法建立地面距离与全景图像上的线段长度的对应关系,实现距离标定。实验结果表明,全景图像经过椭圆校正可以提高距离测量精度,地面距离拟合平均误差由9.5 cm减小至6 cm;二次曲线表达地面距离和图像像素信息的关系,距离估计精度为6.442 cm,可应用于车辆行驶过程中的距离显示和防撞预警。

基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统

为了在复杂的动态环境下能够准确地估计折反射全景相机的位姿,提出一种基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统。分析了双目折反射全景相机系统,在球面进行三角化计算出空间点的深度信息。采用一种基于贝叶斯滤波的逆深度滤波器,对动态地图点进行剔除,只使用静态地图点对折反射全景相机进行位姿估计,可以在动态环境下得到精确的相机位姿估计结果。分别在低动态环境和高动态环境下进行了实验,实验结果表明,在高动态环境中,传统的SLAM系统计算的轨迹出现漂移,而基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统始终可以稳定运行。所提方法在两段高动态环境下的绝对轨迹误差的均方根误差分别为0.52 m和0.56 m,精度比传统的全景SLAM系统提升了96.35%。

基于折反射全景相机的视觉里程计研究

为了实现折反射全景相机实时定位,提出了基于特征点法的可以用于折反射全景相机的视觉里程计算法。对折反射全景相机的投影模型重新设计了初始化模块,用于全景相机位姿的初始化。在初始化模块中,提出了适用于折反射全景相机的球面对极几何,通过球面对极几何计算初始化过程中两帧图像间位姿变化关系。为了验证算法鲁棒性和精确度,在相同场景下,将本文算法与使用针孔相机的特征点法的视觉里程计算法进行对比。结果表明,使用折反射全景相机的情况下,室外场景和室内场景下视觉里程计精度分别比针孔相机算法提升了38%和50%。

融合结构光的折反射全景单目视觉测距

无人机在大机动运动时视场变化较大,在弱纹理环境下视觉特征易丢失,这降低了视觉距离测量的精度。针对此问题,本文将折反射全景相机与结构光相结合,进一步提出了融合结构光的折反射全景单目视觉测距方法。在本研究中,为了提高测距方法的精度以及处理速度,首先对结构光进行感兴趣区域(ROI)提取,并运用中值滤波对激光条纹图像进行去噪后,再采用改进的Steger算法进行亚像素级别的结构光光条中心坐标提取。其次,运用最小二乘原理对提取的亚像素点进行曲线拟合,得到结构光的曲线方程。最后,通过理论推导求取空间平面参数,建立测距目标函数,进一步求得距离信息。实验结果表明:在不同场景下,所提出测距方法的测距精度均在3%以内,证明了该方法的有效性。满足无人机在大机动运动条件下以及弱纹理场景中稳定可靠的测距需求,进一步提升了无人机环境感知能力。

折反射全景成像系统综述

本文首先简单地介绍了各种类型的全景成像系统,然后对折反射全景成像系统近几年的研究现状及成果进行分析,着重对不同类型的折反射全景成像系统原理进行了分析比较,最后讨论了折反射全景成像技术的应用前景和未来发展。

折反射全向相机镜面位姿的自标定方法

在已知镜面和透视相机参数的情况下,提出一种不需要任何其他标定物的折反射全向相机镜面位姿的自标定算法,只需要折反射相机采集任意一幅图像即可估计出反射镜面与透视相机之间的旋转和平移。利用镜面外边缘所成的像,通过平面圆位姿估算方法获得两个候选位姿;再利用透视相机镜头边缘的成像,同时进行镜头边缘参数估计和镜面位姿选择。该标定方法操作简单,精度高,适用于非单视点相机的标定。仿真和真图实验结果证明了该方法的有效性。

一种全景相机足球竞赛机器人

足球竞赛机器人是特种机器人的一个重要分支,是一种集机械、电子、软件、算法、策略于一身的定制化机器人。竞赛机器人有其特殊的研究价值,并且在越来越多的实验平台和验证平台广泛使用。依托RoboCup中型组足球机器人,介绍一种基于全景相机的足球竞赛机器人,通过折反射式全向视觉系统,实现机器人的自主定位和目标跟踪。

防止无人机起落架影响视场的可翻转支架研究

针对折反射式全景相机获取全方位图像时,由于无人机起落架的遮挡,造成图像获取要素不完整的问题,设计了一种防止无人机起落架影响全景相机视场的可翻转支架系统。通过采集无人机离地距离和飞行状态调节全景相机镜头的位置,可以防止无人机起落架落入图像内,使得采集要素的完整性达到了100%,提高了采集的图像质量;同时可以根据无人机的起落距离,对全景相机进行翻转收放,避免镜头与地面相接触,有效保护了镜头。