基于结构光3D测距技术的铁路旅客进出站尾随检测系统设计

铁路客运站进/出站场景人流量大、环境复杂,使得现有尾随检测方法误报率较高。为此,设计了铁路旅客进出站尾随检测系统,利用结构光3D测距技术、身份识别技术和行人检测技术,准确获取旅客间的相对距离。与现有尾随检测系统相比,所设计的系统可有效地检测旅客进出站场景下的尾随行为,显著提高了尾随情况的检出率。降低了旅客携带大件行李时的尾随误报率。

用构造光系统实现3-D形貌测量的研究

介绍了一个用构造空间二进制编码进行非接触３Ｄ形貌测量的系统。它以一台ＬＣＤ投影仪为硬件基础，用８幅条纹投影图案对被测物体表面进行空间编码。用ＣＣＤ摄像机获取物体编码信息，用基于单一像素的三角法原理从摄像机图像中获取三维形貌数据。指出了二进制编码图案生成软件及其生成的条纹图案的特点。为了提高３Ｄ形貌测量的精度，分析了由摄像机和投影仪镜头造成的误差，建立了它们的透镜误差矫正公式，并取得了良好的实验结果。

大动态范围微光夜视系统强光适应性试验方法研究

微光夜视系统具有功耗低、重量轻、图像质量符合人眼观察习惯等应用优势,目前仍是世界各国使用最广泛、装备量最大的军用夜视装备。随着微光夜视系统核心器件——像增强器动态范围的不断扩大,对有效开展系统强光适应性试验提出了新的要求。为准确、客观评价大动态范围夜视系统的强光适应性能,本文从理论上修正了光学系统中像增强器阴极面照度的计算模型,并依据像增强器强光性能参数,设计了试验方法。经外场试验验证,该方法可以较为准确评价大动态微光夜视系统强光适应性,可为微光夜视装备强光适应性试验提供技术支撑。

基于结构光深度图像获取装置的研究

为了获得深度图像,采用激光时序空间编码技术,研制了深度图像获取装置,给出了深度图像获取装置的硬件和工作原理,提出了一种深度测量算法.实验结果表明,该装置能较好地获取深度图像;有效地减少图像的采集、处理量.通过处理8幅图像就能得到空间分辨率为1/256的景物深度数据争深度图像,具有简单、快速的优点,为基于深度图像的目标边缘检测和识别提供了有效的方法.

基于光线折射模型的水下图像转换算法研究

针对水下目标成像时光线折射所造成的图像失真问题,以及现有图像转换算法因忽略光线二次折射所造成的转换误差,提出一种基于光线折射模型的水下图像转换转算法。该算法首先获取水下图像的像素点信息,通过映射关系计算得到像素点在等效空气图像中的对应坐标信息,从而获得水下目标的等效空气图像。实验结果显示,文中所提算法较之现有图像转换算法,u方向图像转换误差均值由2.2895降为1.2133,降低47.01%,v方向图像转换误差均值由3.2525降为1.5263,降低53.07%。同时,测距误差均值由58.83mm降为28.88mm,降低50.91%。

深度图像的平滑

由于受到各种干扰 ,结构光方法获取的深度图像重建结果中包含大量的毛刺。本文将平面图像平滑的方法拓展到深度图像领域 ,通过分析噪声模型 ,我们利用中值滤波器和高斯滤波器对深度图像进行三维平滑。结合去噪电路 。

反求测量过程中图像特征信息的提取算法研究

反求测量中所采集的数据往往包含大量各种形式的噪声干扰。在结构光测量时应用图像特征提取算法提取出测量物体的轮廓特征,利用此特征动态划分图像采集区域,实现图像动态采集。再经过图像分割、二值化、细化等处理最终提取出图像所包含的特征点数据。该方法能够快速高效地去除环境和噪声干扰。实现在反求测量过程中数据的并行处理,极大地简化了后续图像匹配和图像特征数据获取的工作量。

TOF相机在连铸自动化场景的应用

随着工业制造技术和加工工艺的提高和改进,传统的人工配合双目视觉机械设备连铸浇钢工艺流程已经无法满足现代工业的数字化和智能化生产发展和需求。以三维(3D)成像技术、多维感知系统技术结合机器人或机械设备为代表的智能装备,正成为制造业数字化和智能化发展的主流。钢铁工业场景生产环境复杂,存在很多的危险源,对操作人员的人身安全构成很大的威胁。因此,使用可精准进行三维定位的飞行时间(TOF)相机配合连铸机器人系统在浇钢连铸自动化场景的应用,在提高生产效率的同时,可以不受环境的干扰,能够在一定程度上替代只依赖于人工配合机械设备的连铸浇钢传统工艺流程。

基于PTZ相机的激光远程除冰视觉测距技术研究

介绍了一种基于PTZ(Pan/Tilt/Zoom)相机的测量范围可调的激光三角测距新方法,利用VS2015和OpenCV,设计实现了针对大型户外目标的激光远程除冰视觉测距系统,通过自行开发的软件进行相机云台PTZ运动控制及激光光斑识别定位,并借助PTZ相机水平360°全角度旋转、垂直90°翻转及23倍光学变倍能力,实现了40 m范围内不同位置目标的距离测量;测距实验结果表明,系统测量误差在Zoom=3倍时不大于54 mm,在Zoom=5倍时不大于27 mm,在Zoom=10倍时不大于19 mm,在Zoom=15倍时不大于15 mm,在Zoom=20倍时不大于11 mm,测量误差随测量距离的增大而增大、随镜头变倍值的增大而减小。

像感域(Raw域)底层视觉重建技术进展

底层视觉重建技术旨在在受限的成像条件下重建高质量图像/视频,对后续视觉处理与呈现具有重要意义。由于像感域数据(raw data)具有高位宽、与感光量成线性响应等特点,近年来基于像感域的视觉重建技术在学术界和工业界获得的关注日益提高。本文聚焦于6种代表性视觉重建任务,包括低光增强与去噪、超分辨率、高动态范围重建、去摩尔纹、多任务联合重建以及数据生成,重点综述了深度学习驱动的像感域视觉重建领域的进展:系统地总结了领域代表性方法,概述各类方法的优势与局限,分析了不同任务中像感域数据相较于颜色域数据(经降噪、去马赛克、白平衡、色调映射和颜色空间转换(如RGB、sRGB等)等处理之后的数据)的独特属性与优势;梳理了各个领域的开源数据集,包括图像数据集、快速连拍数据集以及视频数据集,总结了数据集的构造方法以及配对数据的空间/时间对齐策略,为后续研究的数据集创建提供了参考与指引;总结了现有方法存在的问题与困境,展望了像感域底层视觉重建的发展趋势。

空间编码与灰度投影相结合实现高效3-D形貌测量的研究

介绍了一种结合空间编码与灰度投影来实现高效三维形貌测量的方法。用空间编码完成对被测空间的粗略编码，用灰度投影完成精确编码，将它们结合起来得到被测物体表面丰富的编码信息，作为一种基于三角法的三维形貌测量方法，能够在物体表面非常不连续和外部光照造成的背景光强分布不确定的情况下工作良好。同时，与传统的空间编码方法相比，它大大提高了空间编码的效率。实验表明，该方法用５ 幅图像取得了与灰度码１０幅图像相当的测量结果。

“复眼系统”中文学术文献展现的整体态势与发展方向

以"复眼系统"为主题,检索中国知网中文文献数据库,得到463篇文献样本,剔除非相关文献报告,剩余有效文献样本有120篇,统计发现主要有复眼结构设计、成像系统研究、图像处理、勘测、三维重构、目标追踪、定位7个研究方向,进一步可细分为22个研究角度,它们在内容上都有相关性。"复眼系统"是根据昆虫复眼结构设计,将多个子眼分布在一个整体框架上,首先通过张正友标定法、双目立体视觉定位、图像合成拼接等原理,确认系统内部各子眼的参数及排布结构,从而得到实体模型;再利用实验数据分析误差,验证设计模型的高效性。对文献进行统计分析后发现,复眼系统的研究呈上升趋势,研发以国家自然科学基金支持的大学科研团队为主导,复眼系统仍处于设计阶段,尚未有成熟的应用。因此,复眼结构设计是复眼系统的核心问题,随着技术的积累,复眼系统各方面都将趋于完善,复眼结构设计将是复眼系统的重要发展方向。

基于等效照明的主动近红外成像系统性能评价

用于交通监控或区域安防监控的主动近红外摄像机是夜视系统的一个重要应用,作用距离是它重要的性能指标和进行系统设计的主要依据。针对主动近红外成像系统的设计与分析需要,提出一种用于评价主动近红外成像系统作用距离的方法,用于判定系统对给定距离上的目标的探测能力。该方法在利用大气传输理论计算主动照明光源在标称距离处目标上的辐照度分布的基础上,采用等效照明的原理实现了对辐照度分布的近距离模拟;结合约翰逊准则和成像理论评价了待测系统对标称距离处目标的探测能力。根据该方法对主动近红外摄像机进行了检测,并与室外实测结果进行了对比分析;检测方法适用于一般的光电成像系统。