一种基于合成孔径聚焦图像的目标测距方法

基于合成孔径聚焦图像提出一种新的目标测距方法。该方法利用小孔成像模型摄像机获取与目标视线垂直的等间隔线阵机位图像序列,并将线阵与目标视线交点处机位的图像作为基准图像。根据图像序列获取各距离段所对应的像差校正叠加图像,计算基准图像中每个像素的邻域与每一幅像差校正叠加图像中相应区域的相似度,并选取相似度随像差校正叠加图像变化的范围大于一预设阈值的像素作为可测距像素,相似度最大的像差校正叠加图像所对应的距离段即为该可测距像素对应目标点所处的距离段。对合成孔径原理进行了仿真分析,并根据摄像机线阵实测数据和航拍序列实测数进行了测距实验。实验表明该测距方法鲁棒性好,算法简单,并且无干扰。

基于合成孔径聚焦图像信息的车载三维视觉导航方法

合成孔径视觉测距是多目视觉测量与单目视觉测量相结合的产物。合成孔径聚焦测距方法是一种通用的图像视觉方法,对光照、色彩、纹理等变化稳定性好,能实时处理,适用于复杂的交通管理工程,为车辆自动驾驶找到了一种新导航方法。利用小孔成像模型摄像机共面阵列获取图像序列,根据图像序列获取各距离段所对应的桶型失真和像差校正叠加图像,计算基准图像中每个像素的邻域与每一幅校正叠加图像中相应区域的相似测度,并选取相似测度随像差校正叠加图像变化的范围大于一预设阈值的像素作为可测距像素,相似度最大的校正叠加图像所对应的距离段即为该可测距像素对应目标点所处的距离段。实测数据表明该测距方法具有鲁棒性好,算法简单的优点。

基于共聚焦图像序列的深度估计方法

提出一种基于共聚焦图像的深度估计方法。采用虚拟孔径技术把相机阵列获得的多视角图像合成得到共聚焦图像序列,并将其作为聚焦测距的数据源进行聚焦分析,实现对场景深度信息的估计。针对共聚焦图像的特点,将传统聚焦测距方法中的清晰度评价算法与颜色一致性评价算法相结合,提出一种聚焦度测量算法,该测量算法同时适用于图像中强纹理区域和弱纹理区域的聚焦分析。实验结果表明,该方法对聚焦判别的有效性较高,可以获得较准确的场景深度估计。

多目聚焦立体视觉

多目聚焦立体视觉系统,是计算机视觉技术的新应用。具有测算稳定、安全、无干挠的特点。本文分析了测距原理。仿真试验结果证明多目聚焦立体视觉这种测距系统可精确实现复杂场景目标测距定位。

基于微透镜阵列的光场图像深度估计

针对光场相机同时记录光线位置信息和角度信息,提出估计光场图像深度的新方法。根据光场摄像技术的数字重聚焦原理,产生场景不同焦深的图像序列;采用基于目标区域的可变窗口清晰度评价算子对目标在图像序列中的聚焦度进行测量,通过高斯插值获得最清晰的成像位置作为深度求取结果。以基于微透镜阵列的Lytro光场相机为例,实验结果表明,在降低现有算法时间复杂度的基础上,该方法提取的深度图可靠,证明了该方法的可行性与优越性。

基于光场成像的三点式光笔测量方法

针对现有三点式光笔测量系统采用透视三点(P3P)算法求解出现多解的问题,提出一种基于光场成像的三点式光笔多解排除算法。对光场相机中心子孔径进行高精度内参标定;通过光场相机采集图像,运用P3P算法获得提取的中心子孔径图像中两组光笔激光点的摄像机坐标;利用高斯成像公式计算两组解的深度值,将区域窗口光场重聚焦到两组深度平面。选取合适的清晰度评价方法对两幅图像的清晰度进行比较,获得最终的光笔位姿矩阵,解算笔尖的三维坐标。选用精密三坐标平移台移动距离作为比对基准,实验结果表明:本实验测量系统与三坐标平移台在X、Y、Z方向的最大位置差值分别为0.35,0.40,0.54mm,该结果与运用四点重投影选取正解的结果相同,证明了所提出的方法的有效性和准确性。