基于主动视觉系统的摄像机自定标方法研究

提出了一种新的基于主动视觉系统的摄像机自定标方法 ,其主要特点是可以线性求解摄像机的所有 5个内参数 .该方法的基本原理是利用图像中平面场景的信息 ,通过控制摄像机作多组平面正交平移运动 ,由平面场景图像的单应性 (homography)矩阵建立摄像机内参数线性约束方程组 ,来求解摄像机的内参数 。

一种基于主动视觉的摄像机内参数自定标方法

摄像机定标是计算机视觉的一项基本任务．本文提出了一种基于主动视觉的摄像机内参数自定标方法．该方法和文献［1］提出的方法相比最大的优点在于不要求摄像机在三维空间作任意方向的平移运动，只需要控制摄像机在同一平面作四组运动，其中每组包括两次相互正交的平移运动，同时适当调整摄像机平移运动的姿态，可以线性求解摄像机内参数．理论上证明了如果摄像机作三次俯仰或者作两次俯仰一次扫视来调整摄像机平移运动的姿态，则解存在而且唯一．通过稳定性分析证明前一种方法对误差很敏感，后者则是稳定的．最后给出了采用真实图像的实验结果．

一种基于线性迭代自定标方法

提出了一种新的利用线性迭代算法来实现摄像机的自定标方法 ,该方法不需要景物中的任何先验知识 ,只需要通过线性迭代就可以实现摄像机的自定标 .本文所提出的方法分为两步 :第一步假设s=0、主点坐标位于坐标原点 ,求到绝对二次曲面在射影空间中的像 ,得到摄像机的内参数 ;第二步 ,利用第一步得到的摄像机的内参数 ,通过图像的坐标变换 ,使图像符合第一步假设的摄像机所获取的图像 ,再返回到第一步 .模拟实验和真实实验数据结果表明 ,该定标方法运算量小、鲁棒性好、收敛性好等优点 .

一种加权迭代自定标算法

提出了一种利用加权迭代来抛弃出格数据的自定标算法.首先利用加权求欧氏重建及各图像点的重投影误差,再利用各点的重投影误差作为下次迭代的权值,如此循环,使出格数据的权值接近于0,最后完成摄像机的自定标.该算法可以克服最小二乘法鲁棒性差及随机抽样算法计算量大的缺点,具有运算量小、鲁棒性好等优点.

基于两对互相垂直平行线的自定标方法

提出了一种利用图像中的互相垂直的两对平行线来实现相机的自定标方法.利用模约束可以提供一个方程,图像中的两对互相垂直的平行线可以提供两个线性方程的特性,该方法通过两幅图像就可以实现相机的自定标.所提出的相机定标方法在求解过程中是准线性的,实验数据结果表明,该定标方法具有鲁棒性好、收敛性好等优点.

基于对偶绝对二次曲面像变换的自定标方法

现有的自定标技术一般都是基于对偶绝对二次曲面像,由于对偶绝对二次曲面像元素在数量级上相差较大,在求解时必然会导致鲁棒性较差。提出了一种变换法,使对偶绝对二次曲面像的各个元素变到同一个数量级上,可以使求解过程更具有鲁棒性。模拟实验和真实实验结果表明,通过提出的变换方法能够极大地提高自定标的鲁棒性,而计算量并不会增加。

一种新的手提相机自定标方法

在计算机视觉中 ,如何由非定标序列图象得到相机和景物的度量特性是相机自定标技术要解决的主要问题 .一般相机定标方法则是利用景物的已知三维点坐标或几何特性 (如正交方向的灭点等 )来确定相机的定标矩阵K,而相机自定标方法则是直接根据图象和相机内外参数的约束来确定相机和景物的度量特性 .相机定标对于计算机视觉的许多应用来说是非常重要的 ,而在实际应用中 ,由于定标过程往往是很复杂的 ,因而 ,在过去的几年中 ,许多学者在相机自定标方面做了大量的工作 ,其研究结果表明 ,对于刚性景物来说 ,相机自定标是可行的 .为了使摄像机自定标更鲁棒、速度更快 ,给出了一种新的基于线性模型的相机自定标方法 ,该方法是首先利用三点透视投影图、灭点和向量正交的性质来得到一组非线性方程 ,然后将其转换为线性方程组 ,以避免求解过程中的累积误差 ,最后高精度地求出了全部内参数 αx,αy,u0 ,v0 .实验结果表明 ,此方法是有效的 .

一种综合景物垂直性约束的自定标算法

考虑到建筑物中普遍存在的平面正交性,将其作为相机自定标的新约束,该约束条件和以往基于相机的约束条件相结合可以使得所求解的绝对二次曲面的欧式特性得到满足,所重建的三维景物更符合实际.该方法的有效性在仿真数据和真实图像数据实验中得到验证.

一种基于F求精的摄像机自定标方法

基于图像的建模与绘制 (IBMR)是一种新型的真实感图形绘制方法 ,其中的关键技术如图像的立体匹配(Stereo m atching)、三维重构 (3D Reconstruction)和 Warping绘制等 ,都以摄像机定标为前提 .本文讨论一种基于 F求精的自定标方法 ,在论述其基本原理的基础上 ,给出了相关算法与实现步骤 ,并用模拟照片的自定标计算结果和实拍照片的

一种新的摄像机自定标的方法

本文给出一种由未定标图像进行摄像机自定标的方法．通过分析基础矩阵关系式及方差之间关系，得出一种新的计算摄像机内部参数及运动参数的准则．在计算中采用单个摄像机并且假设摄像机像主点的位置已知。

基于简化摄像机自定标模型下的三维重建方法

提出一种基于简化摄像机自定标模型下的三维重建方法 ,在假定摄像机主点位置已知的条件下 ,采用射影几何中的Kruppa方程计算内部参数的初始值 ,并利用未定标图像之间的对极几何关系得出一个关于内部参数的非线性最优化方程 ,进而求出运动参数 ,从而实现未定标系统下的三维重建 .实验证明本方法在很大程度上减小了运算量 ,并可以得出较为鲁棒的参数估计 ,提高了三维重建的精度 .

太阳光谱辐照度仪的自定标实现

为实现卫星遥感器地面定标中大气辐射特性的高精度观测,研制了高精度、光谱式太阳辐照度仪。结合野外工作中仪器存在的衰减与损耗,设计了适合于长期外场应用的自定标系统。自定标系统设计采用双通道镜像的方案,利用基于球面镜的耦合镜实现光路的切换,实现单色光进入棱镜。结合光路的设计方案,采用步进电机带动反射镜切换光路,同时利用单片探测器测量入射/出射光通量采集,通过比值计算实现单波长下棱镜透过率的测量。在实验室内外进行了自定标的性能测试,室内自定标结果的重复性误差为2.5%,室内外透过率对比的相对偏差小于2%,证明自定标系统可以用于户外仪器的监测与校正。

利用真实场景中的角结构约束进行相机自定标

首先讨论了真实场景中的角结构几何约束 ,然后利用这种几何约束提出了一种新的相机自定标算法 利用单幅透视投影图像中的角结构计算出相机的焦距、平移向量和旋转矩阵的初始值 ,然后利用两幅图像中的几何结构对相机内外参数进行优化 由于在求取相机参数初始值的时候只用到了一幅图像 ,这样就避免了在相机定标过程中可能出现的临界运动序列 (criticalmotionsequence) ,从而避免了临界运动序列引起的相机定标退化问题 ,提高了相机定标过程的鲁棒性 用两幅图像中的结构约束对初始值进行优化 ,进一步提高了结果的精确度 。

基于环视图象的数字相机内参数自定标方法

描述了一种适用于IBR系统的数字相机内参数自定标方法。该方法基于跟踪相机旋转得到的图象系列的特征匹配点对,而不需要标定物。认定在相机旋转过程中，其光学中心是稳定不变的，也即图象中心是固定的，可以事先定标；但容许相机的焦距在各幅图象间有变化。利用真实图象序列进行了实验验证,表明该方法能鲁棒地估算相机内参数。

利用平面约束中的反对称性进行相机自定标

回顾了 2幅图像中的平面约束 ,以及一个图像对的基础矩阵和同形矩阵的乘积是一个反对称矩阵的性质 ,并通过证明展示了这种反对称性质和平面约束之间的关系 给定两幅图像中的一系列对应点 ,利用反对称性质提出了一种改进的相机自定标算法 ,将利用平面约束进行相机自定标过程中求取同形矩阵 (homographymatrix)的问题转化成了方程组约束条件下的二次规划问题 ,通过解决给定的二次规划问题求解同形矩阵 ,提高了算法的鲁棒性 ,然后利用平面约束求解内参数 ,最后通过本质矩阵 (essentialmatrix)和基础矩阵 (fundamentalmatrix)之间的关系以及旋转矩阵的性质求解相机外参数 实验结果表明 。

一种内部参数可变的摄像机自定标新方法

在计算机视觉的研究中 ,定标、运动、结构与匹配是常用到的 4个方面的信息 ,而定标是进行运动和结构分析的必要条件 ,不需要参照物而利用图像系列进行摄像机自定标问题在 2 0世纪 90年代初就有所突破。然而 ,大多数自定标研究仍然集中于在视觉任务完成过程中摄像机内部参数固定不变的情况 ,在内部参数发生变化时 ,这些方法还不能适用。扩展以前利用Kruppa方程进行摄像机自定标的方法 ,通过对基础矩阵进行奇异值分解(SVD) ,将Kruppa方程简化 ,得出了一种可处理内部参数发生变化时的摄像机自定标方法。仿真实验证明了该方法的可行性。

基于模约束的自定标方法

提出了一种新的利用图像中的互相垂直的两对平行线及模约束来实现摄像机的自定标,该方法只需要图像中包含有两对互相垂直的平行线,利用两幅图像就可以实现摄像机的自定标。所提出的摄像机定标方法在求解过程中是准线性的,模拟实验和真实实验数据结果表明,该方法能够标定出摄像机的所有内参。

一种大动态范围自校正自定标计算机数据采集系统

在计算机中加入数字量输入输出功能,利用数字量控制A/D之前的信号放大电路,此放大电路具有2~0、2~1、2~2…2^(15)16个可选的增益值,利用计算机根据信号的大小自动选取最佳的增益值,使放大器的最后输出落入设定的窗口范围,利用计算机的运算能力可以消除放大器零漂的影响,同时消除增益的变化和非线性的影响。

强度自相关曲线的自定标

论述了利用强度自相关曲线亚结构进行自定标的原理，通过具体实验进行了验证，结果证明理论与实验符合得很好．

带自定标的自动电磁环境频谱监测系统

脉冲星是一类自转极为稳定、辐射电磁脉冲的中子星。脉冲星研究的3个前沿领域使得与其相关的射电天文观测需要更多更宽的无线电频段。来自深空微弱的射电信号及射电望远镜的高灵敏度等特点,又使射电观测易受到来自人类活动产生的电磁干扰的影响,甚至有时对射电观测带来致命影响,因此射电观测需要选择电磁环境优异的地方建站。利用宽带噪声源、50Ω匹配负载、高低频天线组成具有三重定标校准的监测系统。系统处于哀牢山生态站进行不同频段(100 MHz^18 GHz)、多方位角、两个极化角、不同气候环境下的观测。阐述了对观测数据进行统计分析及处理的方式。系统可以广泛用于野外电磁环境监测及射电望远镜选址等领域。