用于自动驾驶系统的相机成像模型的构建

不同的成像系统可以使用不同的模型进行更准确的描述,模型建立后,再通过标定过程计算出这些模型中的参数,最终得到对成像系统进行描述的相机内参与相机外参。模型建立的好坏,直接关系到标定计算后得到的内、外参数对相机成像系统描述的准确性。本文一改以往通过多项式来建立切变模型,而是利用旋转坐标系建立切变模型,完成了图像坐标到数字图像坐标的变化;根据成像步骤,构建了相机的成像模型。经企业实践验证,方案有效可靠。本文相机成像几何模型将用于自动驾驶系统后续图像处理。

基于双目立体视觉的水下RGB-D相机

为满足水下机器人水下目标识别、精细作业的需要,研制了一种融合3D点云和二维RGB图像为一体的RGB-D水下相机工程样机。针对水下环境的特殊性,考虑水下多层折射效应,建立水下相机成像及双目立体成像模型。将水下图像转换为空气中的图像来消除折射对重建精度的影响,进行对应点像素匹配,重建3D点云。采用基于颜色校正和暗原色先验的水下图像增强算法对左、右水下图像进行图像增强处理。最后,构建对准叠加模型将3D点云和二维彩色数据叠加融合,获得水下RGB-D图像数据。实验表明:研制的水下RGB-D工程样机具有较好的三维测量精度,3 m远处的系统重建误差为2.6 mm,颜色再现真实,3D点云数据与RGB二维图像对准精准。这对于水下目标识别和水下机器人精细作业具有重要意义。

基于线特征的单张相片的相机检校方法探讨

着重探讨一种基于线特征及其几何约束的相机检校方法。这种方法首先利用平行线来检测相机的内方位元素和旋转矩阵参数 (外方位角元素 ) ,然后根据一已知像点和对应物点坐标及一已知长度的地面直线来解求变换矩阵参数 (相机在物方坐标系中的坐标 )。

交通场景中的相机标定方法研究

现有交通场景下交通参数分析主要是在三维空间下实现的,要想获得交通场景中的三维空间信息不可或缺的一个环节就是相机标定。同时相机标定也是目前计算机视觉领域研究的重点和热点问题。本文基于相机成像模型和复杂的交通应用场景,研究了几种主要的相机标定方法,并总结了它们各自的特点。

无人机全天时航空成像侦察系统建模与仿真

航空成像侦察是获取战术情报的重要途径。设计的全天时可见光航空相机成像侦察系统参照无人机各种飞行环境,基于无人机数学模型、可见光相机成像几何模型和大气辐射传输模型,实现航空相机在无人机运动参数、航空相机参数、大气环境参数变化情况下的成像侦察仿真。该系统由仿真参数初始化、数字地图加载、相机成像仿真、大气辐射传输仿真、无人机半物理仿真、图像仿真与报告输出六个模块组成。通过大量实验测试表明本系统模型有很高的逼真度和有效性,同时,可根据系统仿真报告对系统模型进行性能评估与改进。本系统的参数优化功能可指导和论证无人机航空相机成像侦察装备的研制工作。

ROS系统下的相机标定研究

随着计算机技术的蓬勃发展,机器人自主导航的研究已成为热门的研究方向之一。其中必不可少的环节为相机标定,本文通过分析ROS文件系统架构,研究摄像机成像系统原理及成像模型,给出了ROS系统下相机标定的流程及结果。

基于相机模型的锥束CT重建误差校正

该文对存在几何误差的锥束计算机层析成像(CT)的图像重建校正方法进行了研究。该文将锥束CT系统看做针孔相机,因此相机的成像模型可以用来修正三维体素与二维投影之间的映射关系。将该映射关系带入到重建算法中,就可以对存在误差的锥束CT进行有效的重建,提高重建图像的质量。计算机视觉中的相机标定技术被用来构建成像模型。该技术的可靠性保证了本文方法的精度和鲁棒性。仿真和实际系统实验表明:本方法可以在图像重建过程中对锥束CT中的几何误差进行有效的校正。

基于MEMS的自校准双目测距方法

提出了一种基于MEMS自校准双目测距方法。利用IMU姿态传感器与三轴伺服电机作为摄像头光轴自校准平台,采用双目相机成像模型进行测距。结果表明,该方法利用IMU姿态传感器可以有效地校准摄像头光轴,使其完全平行,同时双目相机成像模型测距精确度和速度较高,满足视觉测距的精确性、快速性需求。

线阵相机标定方法综述

在基于相机的众多应用场合中,对相机内外参数与镜头畸变参数的标定是关键环节,确定其标定过程的简易操作及标定结果的精度至关重要。与面阵相机相比,线阵相机的标定过程较为复杂。介绍了适合线阵相机的成像几何模型和镜头畸变模型,总结了线阵相机标定的一般流程,归纳分析了文献中基于静态成像和动态扫描成像的标定方法,并对其特点作出了简要评价。

基于线性插值原理的三维发射层析重建技术研究

三维发射层析技术跨越了传统二维层析技术中的“切片”过程,将被测区域作为一个整体进行重建,投影方向及位置不局限在同一水平面内,可以解决实际燃烧场测试中探测器位置受限以及装配误差等问题,对燃烧场的三维成像及测试具有重要意义。针对已有三维发射层析技术中权重矩阵的计算存在数据量大、精度和效率低等问题,在三维空间相机成像投影数学模型的基础上,提出了一种基于线性插值原理的三维权重矩阵计算方法,并结合代数迭代算法实现层析重建。通过数值模拟验证了算法精度,建立了多相机发射层析系统并对燃烧火焰进行三维层析重建。研究结果对提高层析重建精度和效率具有重要的参考价值。