双目视觉测量中三维坐标的求取方法研究 被引量：37

1

作者 罗世民 李茂西 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第19期3622-3624,共3页

双目视觉测量将同一时刻拍摄的两副物体激光条纹图像,经过特征提取和立体匹配得到两两对应的像素点对,根据摄像机标定建立的物空间坐标到像平面坐标对应的矩阵,利用最小二乘法求取物体三维空间点的坐标。但是,由于最小二乘法没有考虑所... 双目视觉测量将同一时刻拍摄的两副物体激光条纹图像,经过特征提取和立体匹配得到两两对应的像素点对,根据摄像机标定建立的物空间坐标到像平面坐标对应的矩阵,利用最小二乘法求取物体三维空间点的坐标。但是,由于最小二乘法没有考虑所建立的超限定方程组所代表的几何意义,计算出的点坐标精度不高。提出一种考虑方程组所代表几何意义的方法,利用异面直线公垂线中点去逼近物体空间点。 展开更多

关键词 双目视觉测量 摄像机标定 立体匹配 最小二乘法 异面直线

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靶标成像双目视觉坐标测量建模 被引量：7

2

作者 张之江 张智强 陈迎娟 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期212-216,共5页

提出了一种利用手持式靶标实现双目视觉三维坐标测量建模的新方法。利用空间透视变换建立了非线性测量模型,介绍了基于牛顿非线性迭代的测量方程的求解方法。以矩阵分析理论为基础,讨论了影响测量方程求解的因素,并提出了方法中重要部... 提出了一种利用手持式靶标实现双目视觉三维坐标测量建模的新方法。利用空间透视变换建立了非线性测量模型,介绍了基于牛顿非线性迭代的测量方程的求解方法。以矩阵分析理论为基础,讨论了影响测量方程求解的因素,并提出了方法中重要部件手持式靶标上特征点分布的基本约束条件,为这一方法在实际应用中获得较高的测量精度提供了较为完善的理论分析依据。通过数值分析与计算,验证了理论分析的正确性和这一方法应用的可行性。 展开更多

关键词 计量学 双目视觉测量 三维测量 建模 靶标

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双目视觉测量中等匹配点的光条中心提取 被引量：7

3

作者 贾振元 樊超楠 +2 位作者 刘巍 杨景豪 徐鹏涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1582-1591,共10页

为了精确、快速提取激光条中心,使其提取结果更适用于工业现场特征尺寸的双目视觉测量,提出了一种等匹配点的激光条中心提取方法。利用灰度重心法粗提取出激光条中心点,计算灰度梯度方向,确定光条边界。接着,根据左右图像中激光条的粗... 为了精确、快速提取激光条中心,使其提取结果更适用于工业现场特征尺寸的双目视觉测量,提出了一种等匹配点的激光条中心提取方法。利用灰度重心法粗提取出激光条中心点,计算灰度梯度方向,确定光条边界。接着,根据左右图像中激光条的粗提取结果确定基准光条,对另一幅图像中的对应光条进行插值。然后结合灰度梯度方向与插值结果对激光条进行重提取,得到等匹配点的亚像素中心坐标。最后,利用激光条中心点提取结果重建陶瓷平板、金属板表面及加工现场锻件表面的特征信息。实验结果表明,本文方法提取陶瓷板与金属板的激光条中心点的匹配率分别为99.887%与98.276%,宽度重建的相对误差分别为0.638%与0.488%,激光条中心提取结果能有效重建锻件表面的特征信息,满足工业现场对测量的精度、速度和鲁棒性要求。 展开更多

关键词 双目视觉测量 光条中心提取 等匹配点 亚像素

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一种提高双目视觉测量精度的逐步逼近方法 被引量：4

4

作者 双凯 董守平 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第3期30-33,共4页

针对空间坐标对图象平面坐标的非线性光学映射关系 ,本文提出了逐步逼近实现 3- D空间坐标计算的测量方法。该方法对摄象机的摆放姿态与双目传感器的装配精度要求较低 ,可去除介质折射产生的坐标计算误差。结合局部标定法 ,对摄象机光... 针对空间坐标对图象平面坐标的非线性光学映射关系 ,本文提出了逐步逼近实现 3- D空间坐标计算的测量方法。该方法对摄象机的摆放姿态与双目传感器的装配精度要求较低 ,可去除介质折射产生的坐标计算误差。结合局部标定法 ,对摄象机光学系统的畸变误差进行校正。实验数据表明 ,在对双目传感器不提出较高要求的测量条件下 ,测量结果令人满意。 展开更多

关键词 立体视觉 双目视觉测量 逐步逼近法 测量精度

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基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测

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作者 张瑾 徐明明 +3 位作者 李风 郭志永 王晓君 李肖 《工具技术》 北大核心 2024年第1期147-153,共7页

油管接箍是油田钻井用重要连接工具,其内螺纹质量对于油气安全开采至关重要。针对现有油管接箍内螺纹接触式检测方法效率低、磨损大、光谱共焦等非接触式方法测量可达性差的问题,提出基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测系统... 油管接箍是油田钻井用重要连接工具,其内螺纹质量对于油气安全开采至关重要。针对现有油管接箍内螺纹接触式检测方法效率低、磨损大、光谱共焦等非接触式方法测量可达性差的问题,提出基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测系统与方法,利用激光和反射镜实现内螺纹牙型轮廓的强化和转角窥视,借助已标定的相机模型参数,通过立体视觉和旋转进给重构纵截面中双侧牙型的三维点云,经进一步处理,从三维点云中计算出内螺纹螺距、齿高和锥度三项几何参数。依据美国石油协会(API)标准规定的参数容限范围实现油管接箍内螺纹质量的判定,研制出视觉系统,并与传统量具在相同工况下测量27/8与31/2英寸两种规格的油管内螺纹几何参数,结果表明,提出的视觉系统可实现内螺纹多项参数的一体化高精、高效测量,满足工业现场需求。 展开更多

关键词 油管接箍内螺纹 双目视觉测量 内螺纹几何参数 图像处理 反射镜

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基于普吕克直线的交会对接相对位姿确定算法 被引量：6

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作者 李静 王惠南 刘海颖 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期69-74,共6页

为了描述航天器交会对接中的相对位置和姿态测量信息,提出了结合特征线的双目视觉测量以及普吕克直线方程来进行航天器交会对接的相对位姿测量算法。传统算法中航天器的相对位姿是分开测量和计算的,普吕克直线方程则统一描述了两个航天... 为了描述航天器交会对接中的相对位置和姿态测量信息,提出了结合特征线的双目视觉测量以及普吕克直线方程来进行航天器交会对接的相对位姿测量算法。传统算法中航天器的相对位姿是分开测量和计算的,普吕克直线方程则统一描述了两个航天器的相对位姿信息。首先采用双目视觉算法计算得到目标航天器中两条非共面直线在追踪航天器下的坐标值,然后根据普吕克直线方程得到这两条直线在两个坐标系下的相对位姿关系,最后通过采用奇异值分解的方法解算出两个航天器间的相对位姿信息。仿真结果表明该算法不仅实现了位置和姿态的统一测量,而且能够满足航天器交会对接相对位姿的测量要求,验证了该算法的科学合理性与解算快捷性。 展开更多

关键词 交会对接 双目视觉测量 普吕克直线 奇异值分解 相对位姿 航天器

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具有同心圆特征的非合作目标超近距离姿态测量 被引量：5

7

作者 王珂 陈小梅 韩旭 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期81-89,共9页

常用的非合作目标航天器姿态测量技术往往借助于单目视觉进行迭代或双目视觉进行三维重建,该类方法在特征匹配过程中会产生误差,且实时性和准确性较差。针对上述问题,根据空间非合作飞行器的星箭对接环和发动机喷嘴具有空间平行但不共... 常用的非合作目标航天器姿态测量技术往往借助于单目视觉进行迭代或双目视觉进行三维重建,该类方法在特征匹配过程中会产生误差,且实时性和准确性较差。针对上述问题,根据空间非合作飞行器的星箭对接环和发动机喷嘴具有空间平行但不共面的位置关系,开展了基于同心圆特征的非合作目标超近距离姿态测量模型的研究。通过改进双目视觉测量模型,完善了模型的角度适应性问题,提高了模型的适用性。仿真结果显示该算法在超近距离的姿态测量精度优于0.5°。 展开更多

关键词 非合作目标 姿态测量 双目视觉测量 同心圆

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基于双目相机的直线运动轨迹快速测量算法 被引量：4

8

作者 蔡成涛 王峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期186-196,共11页

针对高速摄像条件下双目同步立体匹配存在困难的问题,提出了一种基于双目相机的空间直线运动轨迹快速测量算法。在建立了摄像机空间坐标系的基础上,基于小孔成像原理以及目标点与对应点的映射关系,构建了成像模型。对算法原理的实验验... 针对高速摄像条件下双目同步立体匹配存在困难的问题,提出了一种基于双目相机的空间直线运动轨迹快速测量算法。在建立了摄像机空间坐标系的基础上,基于小孔成像原理以及目标点与对应点的映射关系,构建了成像模型。对算法原理的实验验证表明,通过遍历点对组合并对其测量结果求平均值可减小误差,验证了原理的可行性与算法的有效性。 展开更多

关键词 机器视觉 双目视觉测量 小孔成像 轨迹测量 目标测距

原文传递

十字线结构光双目视觉测量的在线匹配方法 被引量：4

9

作者 于之靖 王威 +3 位作者 王烁 花贞 吴军 诸葛晶昌 《半导体光电》 北大核心 2017年第3期445-450,458,共7页

一字线及编码(相移)光栅结构光扫描测量系统在复杂曲面数模过程中得到广泛应用,但不能同时保证较低的测量不确定度指标和复杂曲面数模结果的各向光顺性。文章采用双目视觉和十字光配置扫描测量方案,在有效降低测量不确定度指标的同时,... 一字线及编码(相移)光栅结构光扫描测量系统在复杂曲面数模过程中得到广泛应用,但不能同时保证较低的测量不确定度指标和复杂曲面数模结果的各向光顺性。文章采用双目视觉和十字光配置扫描测量方案,在有效降低测量不确定度指标的同时,利用正交配置的十字光平面,改善了复杂曲面数模结果的各向光顺性。针对十字光双目外极线约束匹配可能存在的多义性问题,提出了附加光平面约束,有效剔除了误匹配点。实验结果表明:该十字光匹配方法可行、具有较好的精度,为后续准确高效地进行空间三角测量奠定了基础。 展开更多

关键词 十字线结构光 双目视觉测量 在线匹配 共面约束 干扰剔除

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大型齿轮工件焊接的双目视觉测量标定 被引量：4

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作者 郭慧 刘亚菲 +1 位作者 王勇 沈霞 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期455-459,共5页

标定技术一直是双目视觉测量的难点,针对大型齿轮焊接的测量,分析了双目视觉测量标定的数学模型,得出双目视觉标定中的内参数和外参数.阐述了大型齿轮工件在焊接中双目视觉标定的图像预处理、特征点提取以及双目视觉测量的标定方法,并... 标定技术一直是双目视觉测量的难点,针对大型齿轮焊接的测量,分析了双目视觉测量标定的数学模型,得出双目视觉标定中的内参数和外参数.阐述了大型齿轮工件在焊接中双目视觉标定的图像预处理、特征点提取以及双目视觉测量的标定方法,并通过实例验证了双目视觉测量标定程序的正确性. 展开更多

关键词 双目视觉测量 标定 内参数 外参数 齿轮

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双目立体视觉测量在舰空导弹自动装填系统中的应用 被引量：4

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作者 王记 赵修平 《舰船电子工程》 2013年第7期110-112,共3页

论文阐述了双目视觉测量在导弹自动装填筒弹自对准过程中的应用,提供了图像处理和摄像机标定的近景摄影测量技术,还给出了实现测量的硬件和软件结构,工程应用表明其能够很好地满足实际测量精确性和实时性的要求。

关键词 双目视觉测量 三步法摄像机标定 SUSAN滤波 SUSAN边缘检测 模板匹配

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航天验证器运动参数摄影测量方法 被引量：3

12

作者 王洁 黄伟 +3 位作者 张剑勇 张亚婧 黎光宇 竺梅芳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期72-82,共11页

针对大多数测量实施试验中测量条件的局限性,提出一种基于双相机联合无同名点的双目视觉运动参数测量方法,采用该方法计算位姿初值并采用全局正交迭代算法优化初值。该测量方法在实现过程中不需要同名点参与,只需要两台相机的视场内有6... 针对大多数测量实施试验中测量条件的局限性,提出一种基于双相机联合无同名点的双目视觉运动参数测量方法,采用该方法计算位姿初值并采用全局正交迭代算法优化初值。该测量方法在实现过程中不需要同名点参与,只需要两台相机的视场内有6个以上的目标合作标志点,就可得到验证器在运动过程中的位置和姿态等参数。对航天器悬停、避障和着陆阶段进行试验,将该测量方法与同一工况试验下基于同名点的双目位姿测量方法、基于正交迭代的单目位姿测量方法获取的结果和全站仪打点获得的默认真值进行对比,得到姿态测量误差小于0.5°,位置测量误差小于0.01 m。 展开更多

关键词 成像系统 摄影测量 非同名点 双目视觉测量 全局正交迭代 位姿测量

原文传递

机器人铣削加工变形误差视觉测量与补偿 被引量：2

13

作者 邸红采 金永乔 +2 位作者 胡华洲 杨长祺 高顺 《制造业自动化》 CSCD 北大核心 2022年第6期28-31,共4页

工业机器人因其较高的灵活性、较大的工作空间和较低的成本,广泛应用于大型复杂零件的铣削加工中。在加工过程中,机器人关节弱刚性导致的末端变形是影响加工误差的重要因素。传统的末端变形测量通常是利用激光跟踪仪设备,设备昂贵且操... 工业机器人因其较高的灵活性、较大的工作空间和较低的成本,广泛应用于大型复杂零件的铣削加工中。在加工过程中,机器人关节弱刚性导致的末端变形是影响加工误差的重要因素。传统的末端变形测量通常是利用激光跟踪仪设备,设备昂贵且操作复杂。针对机器人铣削加工中的变形误差问题,建立了主轴编码标志点坐标系和机器人末端刀具坐标系之间的映射关系,并提出利用双目视觉系统跟踪测量机器人末端位置与变形误差计算的方法。在得到变形误差的基础上,通过镜像法进行误差离线补偿,提高加工精度。 展开更多

关键词 机器人铣削 双目视觉测量 误差计算 离线补偿

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基于双目视觉测量的放疗位置验证方法研究 被引量：2

14

作者 陶声祥 吴宜灿 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期219-221,共3页

基于双目视觉测量原理,研究了一种对病人放疗位置进行精确验证的方法。该方法通过对标定过的两台摄像机摄取的病人病灶区图像进行三维重建,计算首次摆位和分次摆位时病灶区体表标志点三维坐标偏差,依此恢复初始治疗位置。试验表明,该方... 基于双目视觉测量原理,研究了一种对病人放疗位置进行精确验证的方法。该方法通过对标定过的两台摄像机摄取的病人病灶区图像进行三维重建,计算首次摆位和分次摆位时病灶区体表标志点三维坐标偏差,依此恢复初始治疗位置。试验表明,该方法能够精确测量病人初始治疗位置和分次治疗位置的三维坐标偏差。 展开更多

关键词 双目视觉测量 位置验证 摄像机标定 三维重建

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双目视觉无人机图像测量系统设计与实现 被引量：3

15

作者 王浩同 刘智平 +2 位作者 石俊 刘白林 王鹏瑞 《西安工业大学学报》 CAS 2020年第5期541-548,共8页

为了解决“低慢小”目标低空检测效率低与空间定位难的问题,文中结合双目立体视觉深度测量的优点,设计并实现了一种无人机图像测量系统。用三帧差法检测低空非合作目标,根据几何不变矩原理实现目标轮廓特征匹配识别。通过建立双目视觉... 为了解决“低慢小”目标低空检测效率低与空间定位难的问题,文中结合双目立体视觉深度测量的优点,设计并实现了一种无人机图像测量系统。用三帧差法检测低空非合作目标,根据几何不变矩原理实现目标轮廓特征匹配识别。通过建立双目视觉测量数学模型,利用最小二乘法求解目标空间三维坐标,并建立实验分析测量误差。实验结果表明:保证双目相机帧率至少在15 fps前提下,通过多线程改进匹配算法,提高系统效率15%左右;同时在双目相机20 m深度感知范围内,目标空间三维坐标测量误差均值近0.2 m,满足系统实时性和精度的要求。 展开更多

关键词 无人机 三帧差法 模板匹配 双目视觉测量

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基于极线约束对称距离的特征点匹配算法的研究 被引量：2

16

作者 周艳青 薛河儒 +2 位作者 姜新华 王春兰 徐杰 《内蒙古农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第3期107-111,共5页

立体匹配作为双目测量的关键技术之一,特征点的准确匹配将会影响双目视觉测量的准确性。所以,本文在提取图像区域特征和利用Zhang的标定算法实现摄像机标定的基础上,提出基于极线约束的对称距离的特征点匹配算法,然后采用最小二乘法计... 立体匹配作为双目测量的关键技术之一,特征点的准确匹配将会影响双目视觉测量的准确性。所以,本文在提取图像区域特征和利用Zhang的标定算法实现摄像机标定的基础上,提出基于极线约束的对称距离的特征点匹配算法,然后采用最小二乘法计算特征点的三维坐标及两特征点的欧氏距离。实验结果分析表明,算法的匹配率高,测量的相对误差在1%以内,所以本文的匹配方法有效可行。 展开更多

关键词 双目视觉测量 特征点匹配 极线约束 三维坐标

原文传递

一种标定陀螺仪的新方法

17

作者 陈杰春 丁振良 +2 位作者 袁峰 宋建辉 佟庆彬 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期407-412,共6页

给出一种能够模拟陀螺仪实际工作条件的标定方法.将陀螺仪安装在飞行器模型内部,飞行器模型悬挂在2个平行屏幕之间并且在外力的推动下作无规则运动,在飞行器模型上安装2根双向准直激光束,激光束在屏幕上生成4个指示光斑,利用双目视觉测... 给出一种能够模拟陀螺仪实际工作条件的标定方法.将陀螺仪安装在飞行器模型内部,飞行器模型悬挂在2个平行屏幕之间并且在外力的推动下作无规则运动,在飞行器模型上安装2根双向准直激光束,激光束在屏幕上生成4个指示光斑,利用双目视觉测量技术测量指示光斑在三维空间内的坐标,然后借助于欧拉角算法确定飞行器模型的姿态,最后结合陀螺仪的输出信号对陀螺仪进行标定.对飞行器模型姿态的测量误差作了详细的分析,结果显示该方法可以精确测量飞行器模型的姿态. 展开更多

关键词 陀螺仪 标定 姿态测量 双目视觉测量 欧拉角算法

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空间机器人双目视觉测量系统精度分析 被引量：1

18

作者 邸男 田睿 《载人航天》 CSCD 2017年第1期76-81,共6页

鉴于现有的精度分析方法多为针对相机参数对精度影响的定性分析而缺少针对特定系统的量化分析模型,建立了双目测量系统数学模型,推导出相机参数、摆放角度、摆放基线、加工装调精度与系统精度之间的解析关系。利用该解析关系可以根据系... 鉴于现有的精度分析方法多为针对相机参数对精度影响的定性分析而缺少针对特定系统的量化分析模型,建立了双目测量系统数学模型,推导出相机参数、摆放角度、摆放基线、加工装调精度与系统精度之间的解析关系。利用该解析关系可以根据系统的精度要求,确定相机的参数、光学系统的安装精度、加工精度等参数,从而实现了可量化的系统设计,同时给出了完整的示例计算。 展开更多

关键词 双目视觉测量 精度分析 误差分析 量化分析

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基于点云三维重构的配合面装配间隙分析方法研究 被引量：1

19

作者 赵海洋 张洋 +5 位作者 兰志广 李汝鹏 刘巍 邢宏文 肖睿恒 贾振元 《计测技术》 2017年第3期20-23,共4页

在大型航空复合材料零部件装配过程中难免出现装配对接间隙,由于间隙较小,当构件固定之后内部间隙不可达,难以测量。因此,为了克服这一难题,完成装配体小间隙的测量,本文提出了利用逆向重建和虚拟装配的方式进行装配间隙测量的方案。本... 在大型航空复合材料零部件装配过程中难免出现装配对接间隙,由于间隙较小,当构件固定之后内部间隙不可达,难以测量。因此,为了克服这一难题,完成装配体小间隙的测量,本文提出了利用逆向重建和虚拟装配的方式进行装配间隙测量的方案。本文基于大型航空复合材料零部件测量的背景,结合双目视觉测量原理,采用视觉与激光相结合的测量方式,研究从点云获取至装配仿真模型的逆向重建技术,在CATIA的虚拟环境下完成装配间隙的测量。 展开更多

关键词 双目视觉测量 逆向重建 虚拟装配

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基于频闪成像技术的MAV气动外形三维视觉测试(英文) 被引量：1

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作者 王向军 于雅楠 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2011年第6期509-514,共6页

在目前的实验条件下虽已掌握了大量的气动外形测试数据和分析结果,但这些实验都是基于高速影像设备来完成物体运动记录的.为此,提出了一种基于频闪成像探测技术的柔性气动外形三维视觉检测方法,基于此方法,能够在不具备高速影像设备的... 在目前的实验条件下虽已掌握了大量的气动外形测试数据和分析结果,但这些实验都是基于高速影像设备来完成物体运动记录的.为此,提出了一种基于频闪成像探测技术的柔性气动外形三维视觉检测方法,基于此方法,能够在不具备高速影像设备的条件下获取微小型飞行器(MAV)柔性气动外形的连续图像数据,使用尺度不变特征转换(SIFT)方法提取出描述表面纹理特性的特征点,在频闪图像中的各个不同位置依次进行搜索、匹配,找出特征点的同名点.为了提高跟踪精度,使用了RANSAC方法对误匹配对进行消降.实验结果表明,该方法不仅能实现柔性外形的形态学变化检测,而且能建立一幅频闪图像中不同位置上提取出的特征点之间的关系,从而计算出气动外形上特征点的运动轨迹.整个实验框架是基于双目立体视觉测量原理来满足检测与跟踪的高精度及可视性的. 展开更多

关键词 气动外形 双目视觉测量 频闪成像技术 尺度不变特征转换

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