摄像机标定中的直接线性变换法

介绍了直接线性变换法,该方法通过求解线性方程组求出摄像机模型的参数,并方便地引入非线性畸变因素,快速、简便地完成摄像机标定任务。实验分析证明了该理论的正确性和可行性。

直接线性变换法在变形测量中的应用研究

数码相机属于非测量相机 ,它没有框标及定向设备 ,不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。我们在钢结构变形实验中使用数码相机进行监测 ,测量数据利用直接线性变换法处理 ,该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响 ,取得了成果分析精度达

直接线性变换法在车载式视频图像车速测算中的应用

因车载式视频图像中摄录设备的位置、内外参数随着时间不断变化,难以保证在视频图像范围内有效选取或设定参照物,通过车载式视频图像,精确计算处于运动状态车辆速度难度较大。通过运用直接线性变换法,观测车载式视频图像中处于运动状态车辆的绝对行驶距离或相对行驶距离,可以实现对目标车辆的行驶速度测算。将直接线性变换法应用到车载式视频图像车速测算中,不仅可以提高车速精度,还可以进一步观测道路上不同车辆之间的方位关系,为道路交通事故取证、成因及再现分析提供依据。

分式线性变换下比磁导法在偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场解析计算中的应用

偏心谐波磁力齿轮相比传统磁力齿轮具有高传动比下输出转矩密度大的特点,准确获得其气隙磁场分布是偏心谐波磁力齿轮设计及优化的关键。该文将分式线性变换与比磁导函数相结合,获得偏心谐波磁力齿轮气隙磁场的解析解。为克服切向磁导隐没的缺点,将极坐标系下的径向和切向比磁导计算转化为直角坐标系下的x、y方向的比磁导计算,由此修正未偏心的x、y方向的气隙磁场分量,然后根据叠加原理合成得到偏心谐波磁力齿轮气隙磁场分布。与有限元分析结果对比,解析法所得的气隙磁密、电磁转矩基本一致,验证了解析模型的有效性和合理性。

基于准线性变换消元法的有理参数曲面逆映射

作为非线性代数方程组消元的一种探索,提出了基于准线性的变换消元法。用该方法对基于有理参数曲面的逆映射进行了一些探讨,并得到参数曲面的隐式方程。所提出的准线性变换消元法可应用于涉及非线性代数方程组求解的几何定理机器证明、计算机辅助设计、机器人等多个领域,具有十分重要的理论意义与实用价值。

基于直接线性变换的车道偏离预警系统

为了提高车道偏离预警系统的检测精度及其便利性,提出了一种在感应区域内建立搜索窗口的车道识别算法,并利用数字图像处理及分析技术对所获道路图像进行滤波、增强及边缘识别处理,然后通过直接线性变换法将所获取的车道边缘信号的像素坐标转换为道路二维物方坐标,最后根据所获车道线坐标及汽车预设坐标显现汽车行驶状态,继而联系汽车驾驶状况,达到对汽车行驶状态的监控和对车道偏离的预警功能,具有良好的发展前景。

直接线形变换法在钢结构震动监测中的应用研究

利用数字摄影方法进行钢结构震动变形的监测,可以解决常规测量方法无法解决的难题,然而数字摄影所采用的数码相机属于非测量相机,没有框标及定向设备,不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。为提高测量精度,我们对数码相机进行检校,将检校的相机在钢结构变形监测实验中使用,实际测量数据利用直接线性变换法处理。该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响,取得了成果分析精度达3‰的效果。

基于MIMO直达波的无人机分布式相参雷达相位同步方法

分布式相参雷达(distributed coherent aperture radar,DCAR)实现信号全相参的前提是相位同步,而各单元雷达的初始时钟参差、机动性引入的位置误差、本地振荡器的初始相位等因素均会导致DCAR相位不同步问题。为解决上述相位不同步问题,提出一种基于多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)直达波的无人机DCAR相位同步方法。该方法对各单元雷达接收的直达波,首先利用包络同步法联合双向时间比对的方式,估计出时间同步误差,再提出坐标线性变换法和偏移线性变换法用于各单元雷达位置误差的估计,并联合同一单元雷达分置辅助天线接收波以提高位置误差的估计精度。最后,利用误差估计值对直达波进行补偿,剩余相位即不同单元雷达收发对下的初相估计。仿真实验验证了所提方法的有效性。

基于图像引导的交通事故现场实时测绘方法

为了满足交警现场绘制事故现场图的实际需要,提出了基于图像引导的交通事故现场实时测绘方法.首先根据直接线性变换法将事故现场照片由透视图转换为正投影图像;然后直接在正投影图像上进行车辆、人体、散落物和刹车痕迹等事故现场信息的绘制和相关尺寸的标注;最后实现现场图的打印输出并由当事人签字确认.通过典型交通事故案例验证了该方法的有效性.和传统手工测绘相比,该方法在提高事故现场勘测精度的同时,还能大大缩短数据处理和现场绘图时间,满足实时打印输出现场图的要求.

广义光束法在普通数码影像中的应用

普通数码相机由于轻便、价廉等优点,目前已广泛应用于近景摄影测量领域.然而利用传统的直接线性变换解法(DLT)处理普通数码影像需在现场布设较多控制点.当控制点较少时,则计算结果精度低,难以满足工程精度要求.针对DLT算法缺点,现从空间影射变换理论出发,推导出广义的共线条件方程式;仿效自检校光束法,提出广义光束法并建立其平差模型;最后实验了普通数码影像广义光束法的有效性.结果表明,与DLT算法相比,普通数码影像的广义光束法能改善待定点物方坐标求解精度,且在控制点个数较少情况下,效果明显,同时最弱方向上精度提高最快.

几种经典相机标定方法的精度分析

相机标定技术已在砚觉测量领域被广泛应用，但是在具体的工程实践中还没有一个明确的标准来判断不同标定方法的精度及其适用的场景和条件。本文针对几种经典相机标定方法，分析影响其标定结果的各种可能因素，通过实验验证获得了DLT、张氏标定法以及两步标定法的最优标定精度，并构建了各主要影响因素对每一种标定方法结果的影响曲线，为相关工程作业的实施提供了参考依据。

基于最小二乘法的DLT摄像机定标法

摄像机定标是图象处理中的一个关键步骤。DLT(直接线性变换法)是一种简单快速的摄像机定标方法,可以应用在许多场合。文章叙述了DLT的原理,并给出了基于最小二乘法的计算过程。

基于LM算法的运动相机与激光雷达联合标定方法

为解决运动相机与激光雷达之间的数据匹配问题,设计了一种基于Levenberg-Marquard(LM)算法的运动相机与激光雷达联合标定优化方法。首先将标定板放置在激光雷达与运动相机公共视野范围内,通过改变标定板位置,采集不同位置下标定对象的激光点云和图像数据。然后通过OpenCV调用鱼眼畸变校正函数对图像畸变校正,并获取多组标定板图像角点像素坐标。与此同时对激光点云进行点云滤波和点云配准操作,并采用手动与自动相结合的方法对激光点云进行分割,进而通过点云中心迭代算法求解出标定板点云中心坐标和各个角点的点云坐标。最后通过多组表示标定板角点的点云坐标和相对应的图像像素坐标利用直接线性变换法(DLT)计算两传感器间联合标定初值,并构造点云重投影坐标与图像像素坐标差值的最小二乘函数,通过引入阻尼因子的LM算法对该函数进行优化,并求解出优化后的联合标定结果。实验结果表明,联合标定结果与初值相比,重投影误差降低了35%,利用联合标定结果基于共线方程原理实现激光点云与图像融合,验证了该方法的准确性和有效性。

二阶变系数线性微分方程求解问题的新探索

二阶常系数线性微分方程的求解理论,目前已经比较完善.然而对于二阶变系数线性微分方程,其求解问题的研究仍处于发展状态中.本文在文献[3-5]的基础上,利用降阶法、线性变换法及Raccati方程的等价性得到若干个可写出通解的二阶变系数线性微分方程的新类型,尤其关于可转化为f″+gf=0二阶线性微分方程有了一些结果.

基于数字化摄影测量的交通事故信息采集和过程再现

针对目前交通事故信息采集和过程再现存在的不足,建立了基于二维和三维直接线性变换法的摄影测量模型,分别采用两种方案对目标物进行三维重建的实验和结果的对比分析。以一起真实交通事故为例,运用摄影测量方法采集现场路面和车身变形的信息。以路面信息为事故再现的输入数据,求解事故车辆碰撞瞬时速度;以车身变形信息为评判依据,验证所求车速。重建结果表明,摄影测量方法可提高交通事故信息采集效率和事故再现精度。

半导体制冷器作为标定物的红外成像仪隐式标定

为了快速、精确地定位红外光斑的二维空间位置,提出利用半导体制冷器(TEC)作为标定点源的红外成像仪隐式标定方法。首先采用高分辨率的可见光CCD相机和已知空间坐标的高精度网格,用直接线性变换标定法求得热源的高精度空间坐标,然后利用质心型增长法分割红外图像得到其中心亮点坐标,再求解出红外图像像素坐标与空间坐标之间的转换矩阵。实验研究表明:用探测器320×240,波段8～12μm的红外成像仪拍摄200 mm×100 mm的空间视场,使用直接线性法标定带有8个TEC的靶标,标定误差小于0.4 mm。该方法简单、精度高,为红外成像仪的二维标定探索了一种低成本、高精度的途径。

Chebysher不等式的推广形式

在本文中，我们借用线性变换的方法证明了Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ不等式的一个推广形式。

障碍物对蒸发波导中电波传播影响研究

利用快速傅里叶变换求解分段线性宽角抛物方程的方法,研究了单个障碍物和多个障碍物对海面上方蒸发波导中电磁波传播的影响,将光滑海面上有障碍物与无障碍物的蒸发波导中电磁波传播结果进行了比较和讨论。结果表明:随着障碍物的存在及传输距离和障碍物高度的增加,蒸发波导中电磁波路径传输损耗增大,这对评估海面上空含舰船和岛屿时蒸发波导的传输特性有重要意义。

(n+1)维Sine-Gordon方程的一类精确解

在描述Sine-Gordon方程对应的背景问题时,非线状精确解往往比行波解更准确更深刻。为了得到两类(n+1)维Sine-Gordon方程的非线状精确解,该文先利用拟设法和变量分离法求出(1+1)维Sine-Gordon方程的一类非线状精确解,再利用线性变换把两类高维Sine-Gordon方程转换成(1+1)维Sine-Gordon方程,从而得到了高维Sine-Gordon方程的呼吸孤子解和钟形孤子解等一类精确解,这些新精确解都具有代表性。

带制约条件的DLT在变形监测中的应用

传统的变形测量存在外业工作量大和效率不高等一些不足,同时非量测数码相机在近景摄影测量中的使用越来越广泛,使得非量测相机检校的重要性不断提升。针对以上两点问题,文章对非量测相机进行了高精度的检校,同时基于直接线性变换法,对该算法进行约束,通过基坑实验来证明改进后算法的可行性。