基于摄像法的运动卵石观测技术研究

为观测卵砾石推移质输移现象并研究其输移规律,研发了一种新的卵砾石输移观测设备。采用加入摄像系统的卵砾石输移实时观测系统,分析了设备对卵砾石推移质输移观测效果,提供了推移质输移观测新思路。从卵石参数识别效果出发,定量分析了设备对天然卵石的识别准确度和观测精度。研究结果表明,摄像法可准确捕捉运动卵石位置信息和运动路径,经过图像处理后的卵石粒径等参数平均识别误差均在15%以内,能够为卵石推移质观测提供设备和技术支撑。

钻孔摄像法、钻芯法及声波透射法联合验证灌注桩内部缺陷的应用分析

在混凝土灌注桩桩身完整性检测中综合采用钻孔摄像法、声波透射法和钻芯法多种检测方法,验证混凝土灌注桩内部缺陷。首先利用声波透射法准确定位缺陷位置,然后进行钻孔取芯验证,最后采用钻孔摄像进行直观扫描分析,最终确定桩身缺陷位置及类型。通过工程案例分析研究,联合采用钻孔摄像法、声波透射法、钻芯法等3种方法对混凝土灌注桩桩身内部缺陷进行验证,可有效提升灌注桩桩身完整性的测试效果。

高速摄像在某强冲击试验中的试验弹测速应用研究

为了提高强冲击试验的试验弹测速有效性与精度,本文设计了高速摄像试验弹测速方案测量试验弹冲击前的速度。依据试验条件进行了关键设备选型并搭建了高速摄像测速系统,利用有限脉冲响应(Finite impulse response,FIR)滤波器并选取不同滤波器半长进行速度分析计算,通过“四点矫正法”解决了图像倾斜畸变。将测速结果与传统的激光测速结果进行比对,二者测试结果高度吻合(相对误差在0.5%以内)。最后由测速系统分析的3组连续出口速度证明了该强冲击试验系统具备提供稳定速度的能力。

浅谈孔内摄像法在灌注桩成桩质量检测中的应用

文中以厦门市新324国道某提升改造工程为例,采用孔内摄像法对灌注桩钻芯结果进行验证和比对,取得了较好的效果。在钻芯法试验难以准确鉴别桩底持力层性状、判别桩身完整性及桩底沉渣厚度测量时,进行孔内摄像法验证和比对十分必要。

长江漫滩区预制桩桩长检测方法研究

预制桩属于地下隐蔽工程,其长度是保证预制桩承载性能、稳定性能和抗震性能的关键指标之一,多节预制桩由于桩长较长,往往难以开挖验证桩长是否符合设计要求。文章以南京长江漫滩区某工程为例,以静载试验与低应变法检测数据为基础,联合磁测井法和孔内摄像法对多节预制桩长度进行检测。检测结果表明,联合磁测井法和孔内摄像法探测多节预制桩长度是可靠的、有效的。

旋挖灌注桩水平裂缝成因及检测方法探讨

文章以深圳地区某项目旋挖灌注桩桩身完整检测为例,分析旋挖灌注桩水平裂缝的成因,并通过比较低应变法、高应变法、声波透射法、钻芯法及孔内摄像法,探讨多种检测方法在灌注桩水平裂缝检测方面的优缺点和适用性,以期为类似工程提供参考。

平行摄像机阵列移位法获取视差图像的研究

平行摄像机阵列移位法是一种摄像机阵列获取三维场景的视差图像的新方法.该方法在平行摄像机阵列法的基础上,将获取的视差图像进行平移处理,获得了立体显示所需的具有正、负水平视差的视差图像,且这些视差图像没有楔形失真和垂直视差.该方法集中了会聚摄像机阵列法和平行摄像机阵列法两种常规方法各自的优点并摒弃了其缺点.实验证实,所获取的视差图像在光栅式自由立体显示器上得到了三维场景的清晰逼真再现显示效果.

利用二维DLT及光束法平差进行数字摄像机标定

利用共线方程和二维DLT之间的对应关系导出了由二维DLT的 8个参数表达的主纵线方程式 ,讨论了主点初值的求解方法 ,给出了单张像片摄像机参数分解不惟一性及临界序列的证明。详细推导了利用二维DLT参数分解摄像机外方位元素初值的实用算法 ,论述了利用光束法平差进行摄像机标定的数学模型。实际图像数据实验取得了很好的结果 。

CCD摄像机内外部参数快速准确的标定方法

导出了一种ＣＣＤ摄橡机的成像模型，给出了一种基于这种模型的ＣＣＤ摄像机内部、外部参数标定方法．该方法的特点是无需迭代，且精度高．

飞行时间法三维成像摄像机数据处理方法研究

飞行时间法三维成像摄像机测量结果存在中心点偏移、距离歧义性和混合像素等问题,且易受曝光时间和主动光源影响.为提高测量结果的有效性和准确性,对测量数据进行了如下处理:对摄像机进行校正,减小了球面距离到三维坐标转换过程中引入的误差;采用2个不同光源调制频率交替进行测量,根据2次测量结果差值消除距离歧义性;过度曝光时测量幅值随曝光时间增大而减小,据此提出了一种基于感兴趣区域的快速自动曝光控制方法;边界混合像素以单点或单线形式出现,根据某像素邻域内各像素位置分布情况判定该像素是否为混合像素;由测量幅值判定噪声大小,根据对主动光源成像时测量幅值很大、偏移值很小的特点辨别主动光源.实验结果表明:以上方法能有效提高数据可靠性和准确性.

轮对外形轮廓检测中摄像机系统的标定算法

基于光截图像测量技术的轮对外形尺寸动态检测系统中,CCD摄像机拍摄的车轮外形图像畸变严重。本文分析了造成图像畸变和失真的原因,设计了二次、三次、四次标定模型,利用标定棋格图定性比较了各种标定模型的标定效果,确定了适合本测量系统的标定算法。针对该标定算法,定量分析了视场中心区域和视场边缘区域的校正效果,并对实际测量中获得的高速动车组车轮外形轮廓光截图像进行了校正,定性展示了校正前后的效果。现场试验表明,本文提出的标定算法取得了很好的效果,标定精度达到0.1 mm,满足轮对动态检测需要。

CCD显微摄像法测量孔心距

通过对19J型万能工具显微镜进行数码改造,建立了工件孔心距测量的CCD数码显微摄像系统。讨论了CCD摄像法测量孔心距的基本原理,简要介绍了系统的标定,给出了测量结果及准确度分析。实验表明,测量系统可快速、精确地测量工件孔心距。

基于摄像法测量弹丸的空间炸点位置

为了测量了近炸引信对空中目标引炸的炸点位置,提出了采用基于定目标为参照的双面阵相机交汇摄像法来获取高空弹丸炸点三维坐标参数。根据试验测试要求,分析了相机交汇摄像原理与方法,建立了弹丸炸点三维坐标位置计算模型;利用交汇相机的空间几何关系、图像处理技术与模拟目标实际尺寸,研究弹丸炸点相对模拟目标的空间三维坐标算法,并分析了坐标参数修正方法;利用微分法对参数进行误差分析。分析计算显示,坐标误差均小于40mm;实弹试验和图像处理显示,相机交汇摄像法可以获得弹丸炸点三维坐标。对四光幕法与摄像法的对比表明,两种方法在高低方向所测数值平均差为0.158m,左右方向数值平均差为0.114m。

基于序列图像的摄像机自标定方法

提出了一种新的结合摄影测量和计算机视觉相关理论的摄像机自标定方法。首先通过序列图像的匹配点对,利用计算机视觉理论中的8点法求得摄像机基础矩阵F,通过矩阵F利用Kruppa方程求得矩阵C,对矩阵C进行Cholesky分解得到摄像机的内参数矩阵K,然后将求出的内参数作为初始值,利用摄影测量理论进行相对定向和绝对定向,最小二乘前方交会计算得到匹配点对的三维空间坐标,最后由匹配点对的三维空间坐标及其图像坐标,采用三维直接线性变换和光束法平差方法解算出摄像机内、外参数及畸变系数。该方法不依赖于特定的场景几何约束条件,只要序列图像之间有匹配点对,就可以进行自标定工作,具有广泛的适用性。模拟数据和真实图像的实验结果表明:该方法计算过程简单,标定精度高,是一种值得借鉴的摄像机自标定方法。

数字摄像法测量能见度仪器系统比对实验

文章介绍了数字摄像法测量能见度仪器系统 (DPVS)的基本原理 ,DPVS通过数字摄像机直接摄取选定目标物的图像 ,并将该图像直接输入计算机进行分析处理 ,自动获取能见度值。DPVS能见度仪与常用能见度仪比对实验结果表明DPVS已基本可以应用。

CCD摄像法测量激光远场光斑中图像校正和能量修正算法研究

介绍了CCD摄像法测量激光远场光斑的工作原理。依据CCD摄像机拍摄激光远场光斑的倾斜角度,在处理算法中利用透视投影原理,将采集光斑的畸变图像进行了校正;针对CCD摄像法摄取的漫反射激光光斑图像,构建了朗伯漫反射模型,利用朗伯修正算法将漫反射激光光斑的能量密度修正到直射激光光斑的能量密度,推导出了具体的修正计算公式。通过实际应用,验证了该算法在激光远场光斑测量中的有效性。

张正友法的摄像机标定试验

针对机器视觉领域的摄像机标定问题,采用介于自标定与传统标定之间张正友法,对Sunway-130D数字摄像机进行标定。本研究首先阐述张正友法标定原理,即利用针孔模型匹配模板平面与其所成图像中的角点,计算出图像和模板之间的单应性矩阵,利用该单应矩阵线性解出摄像机内部参数,并由单应矩阵求出理想成像模型下的摄像机外部参数。然后考虑非线性畸变因素,求出畸变系数的初始值,最后对所有的标定参数进行迭代修正,通过非线性优化得到所有标定参数的最优解。制作模板并采集模板图像,利用MATLAB提取模板图像角点坐标并进行标定。结果表明:该方法可以有效地对摄像机进行标定;绝大多数偏差在(-1.5,1.5)像素之间,个别偏差超过1.5个像素,达到像素级精度,有较高标定精度。研究结果为进一步研究农业机械机器人奠定基础。

改进的平面模板两步法标定摄像机

最近 ,张正友提出用平面模板两步法来标定摄像机。该方法能高精度地标定摄像机 ,且简便易行 ,可以说是两步法标定的代表 ,但其算法模型仅考虑了镜头径向畸变 ,其对切向畸变较大的场合 ,如鱼眼镜头成像 ,则不适用。为此 ,通过改进其摄像机模型 ,提出了一种改进的两步法 ,该方法先用图像中心附近点求取初值 ,由于图像中心附近点畸变很小 ,故求取的初值能很好地逼近准确值 ,然后采用一种基于内部映射牛顿法的子空间置信域法通过求精来得到所有参数。仿真实验和真实实验的结果表明 ,该方法的标定精度要优于张正友的方法 ,鲁棒性也更好。

最优化方法在摄像机标定中的应用

研究了最优化理论与方法在摄像机标定中的应用,并以两步法的第二步为例,详细介绍了如何根据最小化重投影误差这一非线性最小二乘问题求出所有标定参数的最优解,给出了用G uses-N ew ton法进行求解的具体步骤,并在M atlab下实现对一组初始数据的迭代优化。

基于因子分解和光束法平差的摄像机自标定

提出一种基于因子分解和光束法平差的摄像机自标定算法,只需手持定焦摄像机围绕物体拍摄3幅以上图像即可估计出摄像机的内参数以及畸变系数。该方法有3个主要特点:一是由于在因子分解重建过程中采用了所有图像的信息,因此具有很好的鲁棒性;二是由于在完成欧式重构后采用光束法平差对摄像机内参数以及畸变系数进行了非线性优化,因此具有较高的标定精度;三是由于对标定物体、摄像机运动没有严格的要求,因此在实际应用中易于实现。仿真和真实实验证明了该方法的可行性,特别适用于基于图像序列的近景摄影测量系统,算法已经成功应用于绵阳铁牛科技有限公司自主研发的特征点拍照测量系统(TN3DOMS.FPv1.2)。