双目视觉的立体标定方法 被引量：24

1

作者 刘俸材 谢明红 王伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第4期1508-1512,共5页

为实现双目视觉系统的立体标定,分析了摄像机成像模型,并充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变,提出了一种新的立体标定算法。该算法利用张正友的灵活标定算法,初步求取摄像机的内参数,结合Brown算法并提取图像中角点的子像素级坐标,精... 为实现双目视觉系统的立体标定,分析了摄像机成像模型,并充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变,提出了一种新的立体标定算法。该算法利用张正友的灵活标定算法,初步求取摄像机的内参数,结合Brown算法并提取图像中角点的子像素级坐标,精确求取摄像机内参数和畸变向量。为方便后续的图像校正,基于前面的单个摄像机标定,通过计算空间中的景物点在左右摄像机成像平面上的位置关系,计算出双目视觉系统中两个摄像机之间的旋转矩阵R和平移向量T,从而实现了立体标定。实验结果表明,该算法能取得较高的精度,可以应用于双目视觉系统。 展开更多

关键词 双目立体视觉 摄像机标定 摄像机模型 立体标定 角点提取

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基于双目立体视觉系统的精确标定算法 被引量：9

2

作者 刘文彬 周宏甫 蒋梁中 《兵工自动化》 2008年第6期78-80,共3页

一种基于双目视觉的精确标定算法,首先借助于事先选取的标定模板,并拍摄模板图以生成控制点,接着分别对左右2台摄像机进行标定,再接着进行立体标定进而得出标定的结果。该算法在机器人机械臂在精确定位上已得到成功应用。

关键词 双目视觉 摄像机标定 立体标定

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用于引导机器人定位的汇聚式双目视觉算法实现 被引量：8

3

作者 刘红帝 吕睿 +1 位作者 田林雳 朱大虎 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期161-169,共9页

大型复杂构件机器人加工品质高度依赖于视觉引导的机器人定位精度。针对现有平行式双目相机视场范围有限、扫描-重构算法复杂等问题,提出一种汇聚式双目立体视觉算法用于引导加工型机器人进行精确定位。具体包括利用小孔成像原理结合三... 大型复杂构件机器人加工品质高度依赖于视觉引导的机器人定位精度。针对现有平行式双目相机视场范围有限、扫描-重构算法复杂等问题,提出一种汇聚式双目立体视觉算法用于引导加工型机器人进行精确定位。具体包括利用小孔成像原理结合三角形相似性建立汇聚式双目相机间成像模型,实现自主标定、特征匹配以及标记点空间位置信息提取;将数据通过手眼标定算法转换到机器人基坐标系下用于校正工件三维模型;进而自动规划运动路径,引导机器人对工件待加工区域进行精准定位加工。分别以规则陶瓷块和复杂铁轨两种工件进行试验验证,结果表明在视场范围内任意位姿摆放的工件平均定位误差均可控制在4%以内,与传统双目视觉算法相比具有定位精度高、运行速度快等优点,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 汇聚式双目视觉 立体标定 特征匹配 模型校正 机器人定位

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多传感器光谱视频成像系统中的图像对齐研究 被引量：9

4

作者 字崇德 李昀谦 +2 位作者 祖永祥 陈林森 曹汛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期266-273,共8页

多光谱视频成像能够同时采集场景的空间、时间和光谱信息,可广泛应用于遥感、农业监测和材质分析等多个领域。然而传统光谱仪往往包含光学色散分光结构,系统复杂、标定困难,难以普遍推广。因此,文中搭建了一种多传感器小型化光谱视频成... 多光谱视频成像能够同时采集场景的空间、时间和光谱信息,可广泛应用于遥感、农业监测和材质分析等多个领域。然而传统光谱仪往往包含光学色散分光结构,系统复杂、标定困难,难以普遍推广。因此,文中搭建了一种多传感器小型化光谱视频成像系统,提出了一种基于相机姿态的多视点图像或视频快速对齐方法,实现了嵌入式平台上的多光谱视频的实时采集和对齐。通过复杂场景的实验验证,文中提出的对齐方法在PSNR、SSIM客观指数以及主观视觉评价中均取得了良好的效果。 展开更多

关键词 多光谱成像 多视点图像对齐 立体标定 光谱分析

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仿生眼运动视觉与立体视觉3维感知 被引量：8

5

作者 王庆滨 邹伟 +1 位作者 徐德 张峰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期760-768,共9页

为使机器人同时具备双目立体视觉和单目运动视觉的仿人化环境感知能力,克服双目视场狭窄、单目深度感知精度低的缺陷,本文基于人眼结构特点,设计了一个具有4个旋转自由度的双目仿生眼平台,并分别基于视觉对准策略和手眼标定技术实现了... 为使机器人同时具备双目立体视觉和单目运动视觉的仿人化环境感知能力,克服双目视场狭窄、单目深度感知精度低的缺陷,本文基于人眼结构特点,设计了一个具有4个旋转自由度的双目仿生眼平台,并分别基于视觉对准策略和手眼标定技术实现了该平台的初始定位和参数标定.给出了基于外部参数动态变化的双目立体感知方法和单目运动立体感知方法,前者通过两架摄像机实时获取的图像信息以及摄像机相对位姿信息进行3维感知,后者综合利用单个摄像机在多个相邻时刻获取的多个图像及其对应姿态进行3维感知.实验结果中的双目视觉相对感知精度为0.38%,单目运动视觉相对感知精度为0.82%.本文方法不但能够有效拓宽传统双目视觉的感知视野,而且能够保证双目感知和单目运动感知的准确性. 展开更多

关键词 仿生眼 立体标定 手眼标定 单目运动视觉

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双目视觉立体标定方法的改进 被引量：7

6

作者 刘军 李娜 刘鹏 《武汉工程大学学报》 CAS 2013年第10期68-73,共6页

为了提高双目立体视觉系统中立体标定的精度,提出了一种利用正方形标定域中相互正交方向的消失点进行立体标定的新方法.首先摄像机从不同的方向拍摄平面标定板,在图像平面上确定一个正方形投影区域,再根据射影几何模型中的交比性质,计... 为了提高双目立体视觉系统中立体标定的精度,提出了一种利用正方形标定域中相互正交方向的消失点进行立体标定的新方法.首先摄像机从不同的方向拍摄平面标定板,在图像平面上确定一个正方形投影区域,再根据射影几何模型中的交比性质,计算出正方形中相互正交方向上的两对消失点;然后利用消失点与光心连线的射影几何性质,线性求解摄像机的全部内外参数;最后利用全局优化方法进行参数的优化.这一方法继承了张正友标定方法畸变模型的使用,实验利用MATLAB通过左右摄像机拍摄的两组图像对方法进行验证,实验结果表明,该方法的立体标定精度较高,且旋转矩阵R和平移向量T均符合实际要求;由于实验中正方形投影区域的大小及具体的位置关系是随机的,使其具有较好的实用性. 展开更多

关键词 双目视觉 立体标定 消失点 内外参数

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基于混合群智能优化的机器人立体视觉标定 被引量：6

7

作者 汪首坤 郭俊杰 +1 位作者 王军政 邸智 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期57-63,共7页

准确的立体视觉模型是机器人高精密视觉定位的基础,而传统的单一非线性优化算法难以实现稳定和高精度的机器人立体视觉标定。结合遗传算法全局搜索能力强和粒子群算法局部搜索能力强的特点,提出了一种基于混合群智能优化的机器人立体视... 准确的立体视觉模型是机器人高精密视觉定位的基础,而传统的单一非线性优化算法难以实现稳定和高精度的机器人立体视觉标定。结合遗传算法全局搜索能力强和粒子群算法局部搜索能力强的特点,提出了一种基于混合群智能优化的机器人立体视觉三步标定方法。针对非线性视觉模型,标定第一步和第二步分别对两个摄像机模型单独作线性初值求解和初次非线性优化,第三步对双目立体视觉模型作联合非线性优化,直接线性变换、遗传算法、粒子群算法分别作用于标定的三个步骤,每一步计算的结果被用作下一步的初始化。仿真试验分析与实际试验结果表明,相对于传统的优化标定方法和使用单一群智能优化算法的标定方法,该方法在噪声环境下具有更高的准确性和鲁棒性,能够更好满足机器人精密视觉操作的需求。 展开更多

关键词 机器人立体视觉 立体标定 遗传算法 粒子群算法 混合群智能优化

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高精度抗遮挡的四目相机三维重建系统

8

作者 陈鹏 刘慧婷 +2 位作者 张磊 王克逸 蔡柏林 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期307-313,共7页

多目相机用于三维重建能够提升精度,克服遮挡,可多方位获取目标的三维位置。为了更准确地恢复目标在空间中的分布情况,介绍了一种汇聚式四目相机三维重建系统。设计和搭建了围绕目标场景均匀分布四相机的重建平台,立体标定出相邻相机的... 多目相机用于三维重建能够提升精度,克服遮挡,可多方位获取目标的三维位置。为了更准确地恢复目标在空间中的分布情况,介绍了一种汇聚式四目相机三维重建系统。设计和搭建了围绕目标场景均匀分布四相机的重建平台,立体标定出相邻相机的相对位姿后,借助坐标系变换,获取每个相机在统一坐标系中的位置和姿态,并用传递次数最多的机位进行检验。检验结果表明,测量出的位姿与经过传递推导的位姿一致。对66×65阵列的棋盘标靶进行重建,在45 mm范围内最大相对误差为0.061%;与拟合结果相比较,均方根误差为0.319 3μm。使用金属块进行重建实验,能够通过其顶点恢复出形貌。实验结果表明,该装置能够用于高精度抗遮挡的三维重建系统中。 展开更多

关键词 三维重建 四目相机 立体标定 抗遮挡

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基于全局代价函数优化的立体标定方法 被引量：5

9

作者 苑英海 方勇纯 张雪波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2228-2234,共7页

提出了一种基于全局代价函数的立体标定方法。以张正友的单目摄像机标定算法为基础,同时选择合适的径向畸变模型,将左右摄像机的内参数、摄像机与标定板之间的外参数、镜头畸变系数,以及两个摄像机之间的外参数标定相互融合,使用一种约... 提出了一种基于全局代价函数的立体标定方法。以张正友的单目摄像机标定算法为基础,同时选择合适的径向畸变模型,将左右摄像机的内参数、摄像机与标定板之间的外参数、镜头畸变系数,以及两个摄像机之间的外参数标定相互融合,使用一种约束性更强的全局代价函数作为优化目标进行非线性优化,经过一次优化便可以得到立体视觉系统中的摄像机参数。与通常的立体标定方法相比,该方法在目标函数中引入了左右摄像机之间外参数保持不变这一约束条件,从而使得重投影残差更小、标定精度更高,并且整个算法具有更强的鲁棒性。对比实验结果证明,这种基于全局代价函数优化的标定方法具有精度高、标定结果稳定等优点。 展开更多

关键词 立体标定 畸变模型 非线性优化

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用于交会测量的摄像机标定系统设计 被引量：1

10

作者 全厚德 闫守成 张洪才 《测控技术》 CSCD 2006年第3期37-39,共3页

介绍了一种简易的摄像机立体标定系统的设计方案,主要应用于多CCD交会测量技术中,可以完成单个摄像机的标定、多个摄像机之间的立体标定和标定精度评估等功能。建立了包含透镜径向畸变和切向畸变的摄像机成像模型,采用两步法求解摄像机... 介绍了一种简易的摄像机立体标定系统的设计方案,主要应用于多CCD交会测量技术中,可以完成单个摄像机的标定、多个摄像机之间的立体标定和标定精度评估等功能。建立了包含透镜径向畸变和切向畸变的摄像机成像模型,采用两步法求解摄像机参数,最后通过交会测量得到的多个棋盘格的边长与实际边长的误差量来衡量摄像机标定的精度。该系统不要求使用者具有专业的3D几何知识,速度快,成本低,而且可以达到很高的精度。 展开更多

关键词 摄像机标定 计算机视觉 立体标定 标定精度

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利用自由拍摄二维图像实现三维点云的纹理贴图 被引量：3

11

作者 向卓龙 张启灿 陈超文 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第18期345-354,共10页

让重建出的物体三维面形附着上物体本征的彩色纹理,使其具有真实感。为了得到纹理数据,在双目相机三维测量结构的基础上,额外添加一个彩色相机以获取纹理。在后续贴图的过程中,需要知晓双目系统及纹理相机的内参和外参,即对双目与纹理... 让重建出的物体三维面形附着上物体本征的彩色纹理,使其具有真实感。为了得到纹理数据,在双目相机三维测量结构的基础上,额外添加一个彩色相机以获取纹理。在后续贴图的过程中,需要知晓双目系统及纹理相机的内参和外参,即对双目与纹理相机所组成的系统进行立体标定,若想获得不同角度下的物体纹理信息而改变纹理相机的位置,则应重新进行标定。针对该问题,提出一种增设标记点的方法,仅对系统进行一次初始标定,便可自由使用纹理相机,从而完成纹理相机在任意位置拍摄后的纹理贴图,实验验证该方法具有可行性。该方法减少了纹理相机的频繁标定过程,为点云数据纹理贴图提供便捷易行的实现手段。 展开更多

关键词 成像系统 三维成像 纹理贴图 双目视觉 立体标定

原文传递

基于鱼眼相机畸变图像的大尺寸目标测量方法 被引量：1

12

作者 兰颖华 王鉴 韩焱 《电子测量技术》 北大核心 2022年第19期161-166,共6页

为满足大尺寸目标高精度图像测量的需求,提出一种利用鱼眼畸变图像实现宽视野、大几何尺寸目标测量方法。根据非线性畸变的多项式逼近函数建立鱼眼相机成像模型,通过立体标定板来确定相机参数;将相机沿光轴方向移动采集一组图像,建立鱼... 为满足大尺寸目标高精度图像测量的需求,提出一种利用鱼眼畸变图像实现宽视野、大几何尺寸目标测量方法。根据非线性畸变的多项式逼近函数建立鱼眼相机成像模型,通过立体标定板来确定相机参数;将相机沿光轴方向移动采集一组图像,建立鱼眼相机的测量模型实现待测目标尺寸的测量。通过对棋盘格和某大型建筑物几何尺寸的测量实验表明,本文提出的直接利用畸变图像进行测量的方法优于传统的将畸变图像校正成线性图像测量的方法,具有更高的测量精度和稳定性。 展开更多

关键词 大尺寸目标 图像测量 鱼眼相机 畸变特性 立体标定

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基于双目视觉测距的限速系统实现 被引量：1

13

作者 杨明 赵冬媛 王永泊 《河南城建学院学报》 CAS 2012年第1期57-60,共4页

对前方车牌进行定位,在特定区域进行特征角点提取及匹配,利用双目对前方车辆进行测距的原理,通过智能限速或急刹车的方法,达到保持车距的目的。实验表明,将双目测距应用到保持车距的实际应用中是可行的,精确度满足一定的要求,具有广泛... 对前方车牌进行定位,在特定区域进行特征角点提取及匹配,利用双目对前方车辆进行测距的原理,通过智能限速或急刹车的方法,达到保持车距的目的。实验表明,将双目测距应用到保持车距的实际应用中是可行的,精确度满足一定的要求,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 双目立体视觉 立体标定 立体匹配 测距

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基于双目立体视觉的西瓜子三维形态检测 被引量：1

14

作者 王士鑫 孙涌 +1 位作者 余建飞 张刚 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第20期116-119,共4页

为提高西瓜子自动筛选系统的性能,提出一种用于度量和处理西瓜子弯翘度的方法。把双目平行立体视觉与骨骼线相结合,利用双目立体视觉技术重建物体表面的三维信息。将该信息进行正交投影,分别得到西瓜子在前视图和侧视图的轮廓。利用曲... 为提高西瓜子自动筛选系统的性能,提出一种用于度量和处理西瓜子弯翘度的方法。把双目平行立体视觉与骨骼线相结合,利用双目立体视觉技术重建物体表面的三维信息。将该信息进行正交投影,分别得到西瓜子在前视图和侧视图的轮廓。利用曲率尺度空间与骨骼线相结合的方法对侧视图的瓜子轮廓进行特征提取。实验结果表明,该方法对弯翘瓜子有较高的识别精度。 展开更多

关键词 西瓜子 立体标定 立体校正 三维信息 骨骼线 弯翘度 曲率尺度空间

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基于Matlab的双目视觉立体标定

15

作者 石瑶 陈美玲 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2022年第6期258-263,共6页

目前,机器视觉的应用范围越来越广泛,单目视觉由于自身的局限性,无法准确获得物体的深度信息,而双目视觉系统模拟人眼,可以得到立体几何信息,应用的范围也更广。本文主要研究的是摄像系统的标定,以单目摄像头的标定原理、标定方法为出发... 目前,机器视觉的应用范围越来越广泛,单目视觉由于自身的局限性,无法准确获得物体的深度信息,而双目视觉系统模拟人眼,可以得到立体几何信息,应用的范围也更广。本文主要研究的是摄像系统的标定,以单目摄像头的标定原理、标定方法为出发点,结合双目摄像头的特点,利用Matlab工具箱实现双目立体标定,并为开展立体建模提供一定基础。 展开更多

关键词 MATLAB 双目视觉 立体标定

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面向双观测站定位系统的CCD标定技术

16

作者 高喜俊 王春平 付强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第8期166-169,共4页

标定是立体视觉测量应用中的关键环节,采用有效的标定方法将获得更加精确的立体视觉测量结果。以双观测站定位系统为研究对象,结合摄像机针孔成像原理,在Zhang平面模板标定基础上进一步改进,实现了单摄像机、双目CCD以及双观测站系统之... 标定是立体视觉测量应用中的关键环节,采用有效的标定方法将获得更加精确的立体视觉测量结果。以双观测站定位系统为研究对象,结合摄像机针孔成像原理,在Zhang平面模板标定基础上进一步改进,实现了单摄像机、双目CCD以及双观测站系统之间的标定。详细阐述了系统坐标转换原理、分布式的参数优化方法以及标定实现过程。试验表明,该标定过程能够精确、有效地获得摄像机参数以及观测站位置关系,为进一步精确定位解算提供了有效的数据支持。 展开更多

关键词 双观测站 CCD测量 立体标定 坐标变换

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激光平面扫描3D测量系统快速标定技术 被引量：4

17

作者 陶立 许智钦 孙长库 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期965-968,共4页

建立了激光平面扫描3D测量数学模型,提出了一种全新的3D测量系统参数的快速标定方法,设计了由2个完全垂直的平面组成的立体标定靶标,使用1个靶标可同时标定测量系统的摄像机参数和光平面方程参数。采用该方法对激光平面扫描测量系统进... 建立了激光平面扫描3D测量数学模型,提出了一种全新的3D测量系统参数的快速标定方法,设计了由2个完全垂直的平面组成的立体标定靶标,使用1个靶标可同时标定测量系统的摄像机参数和光平面方程参数。采用该方法对激光平面扫描测量系统进行了参数标定,用标定后的系统对标准平面进行了测量,空间测量精度优于0.1mm。 展开更多

关键词 激光平面扫描 3D测量 参数标定 立体标定靶标

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基于立体标定件的双目视觉目标测量方法 被引量：5

18

作者 蓝畋 华云松 《软件》 2020年第6期91-95,共5页

为了实现双目摄像机对目标物测量精度的提升,本文提出一种基于立体标定件的双目立体视觉目标物测量方法。在摄像机标定步骤中,本方法在传统标定方法基础上,利用立体标定件的几何特性以及相邻面的图像冗余对初步标定的内外参矩阵进行修正... 为了实现双目摄像机对目标物测量精度的提升,本文提出一种基于立体标定件的双目立体视觉目标物测量方法。在摄像机标定步骤中,本方法在传统标定方法基础上,利用立体标定件的几何特性以及相邻面的图像冗余对初步标定的内外参矩阵进行修正,提升标定数据的精确性,然后利用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法对校正后的左右图像进行匹配,获取测量物上各点的三维坐标值,从而实现对目标物的尺寸测量。分别用不同的物体进行测量后,实验结果证明本方法能将误差控制在1 mm以内,具有较好的准确性。 展开更多

关键词 双目立体视觉测量 立体标定件 相机标定 立体匹配

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RP-3航油火焰三维温度场和碳烟浓度场测量

19

作者 左冰娴 周宾 戴明露 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1273-1281,共9页

RP-3航空煤油是航空发动机的常用燃料之一,火焰温度及碳烟浓度分布作为反映燃烧状态最直接的参数,是燃料优化配比的重要数据支撑。针对三维测量中,重建路径计算的准确性受相机位姿影响的问题,提出了一种将三维辐射成像法与相机立体标定... RP-3航空煤油是航空发动机的常用燃料之一,火焰温度及碳烟浓度分布作为反映燃烧状态最直接的参数,是燃料优化配比的重要数据支撑。针对三维测量中,重建路径计算的准确性受相机位姿影响的问题,提出了一种将三维辐射成像法与相机立体标定技术相结合的测量方法。数值模拟结果表明,所提方法可以在提供较高的空间分辨率的同时保证测量结果的可靠性。利用标定后的六相机测量系统,对RP-3、空气预混火焰进行了实验测量,获得了其三维温度及碳烟浓度分布。测量的空间分辨率为1 mm×1 mm×1 mm,重建与热电偶测量温差的标准不确定度为0.58 K,证明了测量方法的精确性。 展开更多

关键词 RP-3航空煤油 CCD相机 相机立体标定 温度 碳烟浓度

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基于多源点云与图像数据的车辆定位与再识别方法 被引量：2

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作者 汪威 吕斌 +4 位作者 杨轶睿 胡新宇 黄玉春 叶仲韬 王鸣辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第10期375-384,共10页

针对大型桥梁车辆移动荷载监测场合中车辆的重心估计能力不足和车辆再识别困难等问题,提出一种基于点云灰度图的彩色图像与点云快速融合方法,以提高对车辆的空间定位能力和对目标的辨识能力。首先利用立体标定靶对不同视角相机和点云采... 针对大型桥梁车辆移动荷载监测场合中车辆的重心估计能力不足和车辆再识别困难等问题,提出一种基于点云灰度图的彩色图像与点云快速融合方法,以提高对车辆的空间定位能力和对目标的辨识能力。首先利用立体标定靶对不同视角相机和点云采集装置的位姿进行标定,获取它们彼此间的相对位置和姿态;然后利用标定的结果对不同视角采集到的点云进行拼接,得到完整的车辆点云;再将完整点云转换至彩色相机坐标系并投影,提取点云灰度图,实现彩色图像与点云灰度图的配准,将其姿态调整至与车辆实体在彩色相机坐标系内的位置和姿态一致。进一步建立彩色像素点与三维点云间的映射关系,并将颜色信息与点云相关联,从而实现彩色图像与点云的融合。利用融合后的彩色点云和相机成像模型,可以得到车辆在彩色相机坐标系中的虚拟图像,为车辆的再识别提供依据。结果显示,相比于采样一致性算法,所提配准算法缩短了约74.1%的耗时。实验表明,所提算法实现数据融合后生成的彩色点云具有较高的还原度,证明了所提算法的可行性,为解决类似的问题提供了新的思路和方法。 展开更多

关键词 激光点云 多源数据融合 立体标定靶 点云灰度图 虚拟图像 点云着色

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