三维医学标定物中标记点的识别和匹配方法

脊柱外科手术机器人的二维导航方案可利用三维标定物拍摄正侧位方向的两张二维X线图像进行三维重建,完成患者空间注册后,利用手术工具在患者解剖图像上的实时投影达到导航目的。其中,图像标志点提取和匹配是完成患者注册的重要环节,二维医学影像空间与三维患者手术空间匹配的精度直接影响整个手术导航系统的精度。鉴于在复杂背景中稳定提取标记点的难度,提出一种在二维X线图像中自动识别和匹配三维标定物中标记点的方法,以便用于之后进行准确的三维重建。识别方法融合了形态学处理技术与椭圆拟合技术,自适应匹配算法通过选取特定的非共面点并运用位姿求解算法,实现了3D至2D位置的精确匹配。这种方法适用于多种标记点排列,大幅提升了系统的自适应性和操作的灵活性。

基于一维标定物的反射折射摄像机标定方法

一维标定物是指一组任意两点距离已知的共线点.基于一维标定物的标定方法相对基于二维、三维标定物的方法更加灵活,在实际中有很高的应用价值.文中提出一种基于一维标定物的反射折射摄像机标定算法.如果一维标定物包含5个或5个以上的共线点,则通过一维标定物的3次或3次以上的一般刚体运动,就能够标定反射折射摄像机的参数.算法分为两步:首先,使用一维标定物的图像和主点满足的不变量计算主点;然后,通过一维标定物图像所隐含的正交消影点信息,线性地求解绝对二次曲线的像(IAC),并对IAC矩阵进行Cholesky分解确定尺度因子和畸变因子.此外,文中方法还能够给出镜面参数的解析表示以及一维标定物相对于视球中心的位置.模拟实验中,作者在两种镜面配置下比较了文中的方法和基于圆环点的方法,结果表明文中的方法在不同的镜面配置下都能得到较好的标定结果.真实实验也验证了文中方法的正确性和可行性.

基于一维标定物的多摄像机标定

一维标定物是由三个或三个以上彼此距离已知的共线点构成的．现有文献指出只有当一维标定物做平面运动或者绕固定点转动时,才能实现摄像机的标定．本文的研究结果表明,当多个摄像机同时观察作任意刚体运动的一维标定物时,则该摄像机组能被线性地标定．本文给出一种线性标定算法,并使用最大似然准则对线性算法结果进行精化．模拟实验和真实图像实验都表明本文的算法是有效可行的．

基于自由运动一维标定物的多摄像机参数标定方法与实验

一维标定方法易于实现且标定效率高,为了克服现有一维标定方法的一些不足,本文提出一种用一维标定物标定多摄像机内外参数的方法,首先进行两两标定,在此过程中,假定主点坐标近似已知而仅考虑畸变、焦距、旋转和平移等参数,接着利用基本矩阵及一维标定物上特征点之间的几何约束,估计两摄像机的内外参数,两两标定完成后,采用Dijkstra最短路径法和捆绑调整对多摄像机系统进行全局标定(含主点坐标),仿真和真实实验表明本文的方法是切实有效的.

基于一维标定物的高精度标定

基于一维标定物相机标定方法的标定精度问题,系统地分析了标定过程中的误差形成因素,提高精度的关键在于对畸变的校正。结合一维标定物的特点,提出用交比不变法对成像畸变进行校正。同时指出了在实际应用中应注意的一些问题,以提高算法的稳定性。实验表明,其标定精度可以达到基于平面标定法的标定精度,从而验证了算法的有效性。

基于阶梯形标定物的线激光传感器手眼标定算法

本文设计了一种阶梯形标定物,这种标定物的标定点坐标更容易获取,只需线激光对准一次标定物上的标记点,与球形标定法相比操作更加简单;同时,在阶梯型标定物的基础上,提出了一种线激光传感器手眼标定算法,该算法利用RASANC(随机抽样一致)算法对标定点进行拟合,并利用最小二乘法求解手眼标定矩阵,这种标定算法无需对标定点的坐标进行修正.实验结果表明,阶梯形标定法的精度和稳定性均优于球形标定法,且该方法操作简单,可以满足自动化加工领域的大部分应用.

某试验场标定物系列GPS一等网的精度

现代新式发射控制系统需要准确的控制精度和制导准确度，其试验和标定要求试验场具有高精度的标定物系列控制网。１９９４年，我们用Ａｓｈｔｅｃｈ双频ＧＰＳ接收机在某试验场建立了标定物系列ＧＰＳ一等控制网。该网具有ＷＧＳ８４坐标系和北京－５４坐标系的各种参数，网的精度达毫米级。本文介绍了实现该试验场标定物系列ＧＰＳ一等控制网精度所采取的技术措施，给出了精度比较分析结果。

红外摄像机组的一维标定物设计和标定

在标定过程中针对红外摄像机组缺乏颜色和纹理信息而无法完成标定点空间和图像坐标匹配,提出一维标定物设计准则。当一维标定物的标记点相互距离满足给定比例关系,通过标记点的像素距离作为判断条件,对标定的标记点空间和图像位置进行匹配。理论上证明了设计准则的可靠性。实验表明:满足设计准则的一维标定物操作简单、匹配方便,标定后红外摄像机组参数精度高。

基于圆形标定物的矿井下人员的定位方法

针对煤矿井下工作环境昏暗和事故频发,对工作人员位置的不确定性提出了一种基于圆形标定物的矿井下人员的定位方法。利用人员目标携带的摄像机采集环境图像,通过YUV颜色空间对采集到的原始图像进行预处理,采用最小二乘法对圆形标定物进行椭圆拟合,最后根据椭圆长轴使用单目测距的方法实现精确定位。实验结果表明:利用圆形标定物的直径进行测距,符合矿井下人员定位的标准。

基于智能手机俯拍的物距和像素当量相关关系研究

引言20世纪80年代以来,随着对图像测量技术的深入研究,像素当量法也普遍应用于图像测量中。一些专家对像素当量的标定及使用进行了相关研究。郝永平等学者分析了物距、光照强度、标定物姿态单因素变化或耦合变化对像素当量标定结果的影响[1];刘其和和沈国良研究认为,像素当量的标定精度取决于两个因素.

基于一维标定物和改进进化策略的相机标定

为了解决运动参数光电探测过程中的相机标定问题,制作一种两端及中间各安装一个红外反光标记球的一维标定物。不需要其它复杂标定装置,只要将这种特制的一维标定物在测量空间内多次随意移动并摄取其图像,即可实现标定。算法首先假定主点位于像面中心附近的某个位置,再求出焦距、旋转矩阵、平移向量和比例因子,最后通过评价函数将相机标定转换成寻找两相机最佳主点对的非线性最小化问题。在传统进化策略中引进个体的自我改进系数、个体间距离等概念,提出了求取子代个体间的欧式距离并排序的方法,设计了搜索最佳主点对的改进型进化策略算法。与传统标定方法相比,基于一维标定物的方法克服了多相机场合的遮挡问题,改进进化策略的引入打破了一维标定物需做某种特殊运动的限制,使一维标定物自由运动时相机内、外参数的同时求解成为可能,改进的模拟退火进化策略改善了算法的全局收敛性能并加快了收敛速度。

基于归一化算法的一维标定物多相机标定

为了提高多相机一维标定的精度,提出了一种基于归一化算法的分层逐步标定法,由基本矩阵获得射影投影矩阵,进而转换成度量投影矩阵。对标定物图像特征点的坐标进行归一化预处理,以提高标定精度,同时又保持线性方法快速、易实现的优点。在所提标定方法中,一维标定物可自由运动,不受场地环境约束,使用灵活。通过仿真和真实实验,验证了归一化特征点坐标可以显著提高标定结果的精度和稳健性。

太赫兹二维阵列成像的像素当量标定法

目的:为验证太赫兹二维阵列成像实现尺寸测量的可行性,对太赫兹二维成像系统进行标定。方法:设计一种适合太赫兹相机标定的透射成像模型,通过圆孔标定板,实现内外参数计算并对图像进行畸变校正,基于校正后的图像完成像素当量标定。结果:相机标定中特征像点经标定后成像坐标与实际对应像点坐标偏差的均方根为0.195 8 pixel,像素当量标定重复性数据方差为0.000 185。均方根值小于0.20 pixel,验证了透射成像模型的可行性;像素当量重复性数据方差接近于0。结论:标定方法稳定可靠,进而验证了太赫兹二维阵列成像实现尺寸测量的可行性。

面向视觉测量的像素当量标定方法

像素当量是视觉测量系统中的重要参数,对最终测量精度有决定性的影响.设计了一种具有抗噪性且制作便捷的像素当量标定物.考虑标定面与测量面之间存在高度差问题,对高度差引起的误差进行了分析.引入亚像素技术,提出了一种基于形状匹配的像素当量标定方法.通过实验综合分析了物距、光照强度、标定物姿态单因素变化或耦合变化对像素当量标定结果的影响.结果表明,提出的基于形状匹配的像素当量标定方法具有良好的鲁棒性、实用性.

基于HEIV模型的摄像机一维标定

多摄像机系统广泛应用于文化创意产业,其高精度标定是迫切需要解决的一个关键问题.新近出现的摄像机一维标定方法能够克服标定物自身遮挡,特别适合标定多摄像机系统.然而,现有的摄像机一维标定研究主要集中在降低一维标定物的运动约束,而标定精度较低的问题未受到应有的关注.本文提出一种基于变量含异质噪声(Heteroscedastic error-in-variables,HEIV)模型的高精度摄像机一维标定方法.首先,推导出摄像机一维标定的计算模型;其次,利用该计算模型详细分析了一维标定中的噪声,得出摄像机一维标定可以视为一个HEIV问题的结论;最后给出了基于HEIV模型的摄像机一维标定算法.与现有的算法相比,该方法可以显著改善一维标定的精度,并且受初始值影响小,收敛速度快.实验结果验证了该方法的正确性和可行性.

网络摄像头的标定

摄像机定标是获取摄像机几何和光学参数的过程,也是获得摄像机在外部参考坐标系中的三维位置和面向。本文利用针孔模型对网络摄像头进行定标,该方法是基于标定物上已知参考点的三维坐标和参考点在图像上投影像素坐标之间对应关系,它分为两步,先利用线性模型对摄像机投影矩阵进行估计,然后基于投影矩阵分解出摄像机内外部参数。利用真实标定物图像进行实验和计算,得到较好的结果。

Yb/Er掺杂Y_(2)O_(3)纳米核壳颗粒的荧光性能及体内标定研究

为改善无机Y_(2)O_(3)上转换纳米粒子(UCNPs)的荧光性能,且同步实现其在生物体内的成像标定,通过共沉淀法及梯度合成工艺,制备出各组不同壳层厚度的Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)@Y_(2)O_(3):Yb^(3+)UCNPs。利用透射电子显微镜(TEM)扫描、X射线衍射(XRD)、上转换荧光(UCL)光谱、UCL寿命等对样品的形貌、结构及荧光性能进行了表征。结果表明:利用共沉淀法制得小尺寸Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)@Y_(2)O_(3):Yb^(3+)纳米核壳颗粒,平均粒径范围在25.57~26.24 nm。通过调整Yb^(3+)浓度和水浴时间优化合成工艺,获得高发射强度、长荧光寿命方案(80%Yb掺杂,8 h水浴)。高红绿比的荧光发射特征,决定其在小动物体内荧光标定检测时更宜采用红色信道。

煤焦油气相色谱模拟蒸馏的研究

气相色谱法模拟蒸馏是一种确定煤焦油不同芳烃馏分沸点温度范围的方法 ,与传统方法相比 ,可更准确、更简捷地获得模拟蒸馏曲线 ,且无污染 .采用气相色谱法获得了模拟蒸馏曲线 。

热敏电阻法测量食品导热系数的研究

在微珠状热敏电阻传热模型的基础上,提出适用于食品导热系数的测量方法,同时研究标定物、介质大小和加热功率对该方法的影响。结果表明,以水和甘油为标定物所得到的热敏电阻的特性参数具有最高的准确度,对标准样品导热系数测量的最大相对误差为5.02%;热敏电阻法适用于食品介质导热系数的测量,通过热敏电阻法和热探针法得到样品的导热系数相对偏差小于4%。

林贺专家门诊

Q一辆车龄8年的奥迪A4,昨天验车尾气不合格,显示NOx超标,应该修哪里?ANOx是氮氧化物,尾气标定物中包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CH)和氮氧化物。