基于DLT模型的摄像机标定简化方法

在忽略摄像机镜头畸变误差的情况下,通过建立像坐标系与物坐标系,利用DLT模型,结合最优化算法的标定方法和两步法,由于在物坐标系中平面物体的任意一点在Z轴上的分量为0,减少变量数至5个,从而推导出一种简化的摄像机标定方法。借助实例,在文中建立的2个命题的基础上,通过对圆的切线、切线交点及所成像的几何关系确定的的坐标进行参数求解,得到确定模型的二维像和三维像。此外,考虑到更为一般的情况,引入畸变误差(径向误差),对模型先忽略误差项,得到初始参数值,然后利用迭代方法求解。

DLT模型在结构光测量方法中的应用

在计算机视觉领域,随着对测量精度的要求越来越高,摄像机定标技术非常重要。通过对DLT模型分析,提出一种新的定标技术,解决三维激光彩色信息获取系统中从单摄像机到双摄像机的结构光快速定标问题。

基于普通数码相机的DLT摄影测量研究

基于普通数码相机的摄影测量方法的相关实验研究,结合DLT模型以及普通数码相机相片畸变模型,编程实现了标志点图像匹配,进行了相关摄影测量数据的计算分析,得出一些有益的结论。

一种利用RAC模型改进的DLT相机位姿估计方法

相机的n点透视(PnP)问题在机器视觉、无人机自主降落、机器人控制以及相机测量等领域有着极其重要的意义。直接线性转换(DLT)算法作为一种经典的PnP算法,能够快速地估计相机的位姿参数,但DLT算法的位姿估计结果,尤其是对转移矩阵的估计,误差较大,抗噪能力弱,很难应用于具有一定噪声的实际环境中。利用RAC模型对DLT算法进行改进,并通过模拟实验和真实实验进行算法测试。结果表明,改进的算法在保持了DLT高效率的同时,大大提升了算法的精度和稳定性。

一种基于DLT模型改进的三维相机标定算法研究

传统的DLT算法是忽略畸变参数的一种相机标定方法,只能粗略地计算出内、外参数的初始值,不能用于之后的求解运算。本文对传统的DLT模型进行改进,改进后不需设定初始值,采取迭代线性化的数学算法,通过编写程序,在三维场地下实现了一种既快速又准确的新标定方法。并与TSAI算法进行对比实验,分析了本文改进的新算法在计算速度与求解精度方面的优势。

基于线结构光视觉技术的微小直径高精度测量系统

本文研制了基于线结构光的微小直径高精度测量系统,用于微小圆柱物体直径的测量。针对线结构光传感器应用于微小三维尺寸测量的特点,研究建立了适用的DLT改进数学模型,包含线性变换参数和畸变修正参数;研究设计了系统标定方法和流程,采用迭代标定运算过程,保证了系统标定参数的准确可靠;采用了自主研究的椭圆光条径向灰度重心提取方法进行图像处理,能够准确地获取椭圆光条中心的像素坐标;对系统进行了标定和重复性测量实验,实验结果表明系统的测量精度可达±1.6μm。

基于二维直接线性变换的数字相机畸变模型的建立

提出并论证了基于二维直接线性变换的畸变的校正方法。本方法特别适用于各类固态摄像机 (CCD、CID、PSD)的畸变模型的建立 。

准二维控制场的建立及其应用

介绍了建立准二维控制场的详细过程和准二维控制场至虚拟真二维控制场的变换及其数学模型,分 析了摄站点坐标误差对此变换的影响,提出了建立数字畸变模型和使用此模型对像点各类畸变进行总体改 正的新理论。

线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较

线阵推扫式影像严格几何校正需要轨道星历参数和传感器参数 ,但在实际应用中有时无法得到这些数据 ,此时一般采用直接线性变换、一般多项式、改进多项式、有理函数等模型进行近似几何校正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后 ,重点讨论了利用SPOT和IKONOS图像所进行的各种实验分析和精度比较。结果表明 :有理函数模型精度最高 ,可达到子像素级 ;直接线性变换模型的精度在控制点分布状态良好时可达到 2个像素 ;一般多项式模型的精度 ,对于平坦地区的影像大约在 1个像素左右 ,但受地形起伏的影响较大 ;改进多项式模型的精度随多项式的阶数变化而变化 ,几乎不受地形起伏的影响 ,选择适当阶数的改进多项式模型可以获得较高的几何校正精度。此外 ,在选择某一种方法进行线阵推扫式影像近似几何校正的时候 ,还应该综合考虑精度、算法复杂性、对已知数据的要求等多种因素。实验表明 :对于线阵推扫式影像的近似几何校正 ,改进多项式模型精度较高、计算量较小、对控制点要求较低 。

三维计算机视觉系统中的结构光快速定标

利用DLT模型及简化模型 ,导出双相机单激光系统定标模型 ,巧妙地设计适用于单双相机系统的透明定标薄板 ,实现从单摄像机到双摄像机的快速定标。整个方案简单快速有效 ,定标精度达像素级。方案还可推广到多相机多激光源系统。

基于RPC模型的星上遥感卫星影像快速正射纠正

针对基于有理多项式系数(rational polynomial coefficients,RPC)的逐点法正射纠正计算量繁复、影像耗时过长,不能满足大数据量的卫星影像数据星上快速正射纠正的需要等问题,提出了基于像平面坐标的二维直接线性变换(DLT)光学遥感卫星影像星上快速正射纠正的方法。考虑到影像正射的精度和可靠性等需求,探究采用二维DLT进行影像正射的算法策略,并与逐点法正射纠正进行对比试验,在减小影像正射纠正的计算量、提高影像正射的速度和效率的情况下,尽可能保证正射的精度。试验结果表明:通过对比分析二维DLT的精度和效率,基于像平面坐标对应关系的二维DLT光学遥感卫星影像星上快速正射纠正理论及方法切实可行。

一种基于线基元的单张影像与点云配准方法

针对单张影像无同名点对且相机主要参数未知时,单张影像与点云数据的配准难度较大问题,该文提出一种基于线基元进行单张影像与点云配准的方法。该方法在相机未检校的前提下,以经典直线线性变换(DLT)模型为基础,通过用主轴分类表达线基元推导出扩展DLT模型。实验表明,该文方法可行,有较好的配准效果。