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A Novel System for Moving Object Detection Using Bionic Compound Eyes 被引量:6
1
作者 Huabo Sun Haimeng Zhao +3 位作者 Peter Mooney Hongying Zhao Daping Liu Lei Yan 《Journal of Bionic Engineering》 SCIE EI CSCD 2011年第3期313-322,共10页
Conventional moving target detection focuses on algorithms to improve detection efficiency. These algorithms pay less attention to the image acquisition means, and usually solve specific problems. This often results i... Conventional moving target detection focuses on algorithms to improve detection efficiency. These algorithms pay less attention to the image acquisition means, and usually solve specific problems. This often results in poor flexibility and reus- ability. Insect compound eyes offer unique advantages for moving target detection and these advantages have attracted the attention of many researchers in recent years. In this paper we proposed a new system for moving target detection. We used the detection mechanism of insect compound eyes for the simulation of the characteristics of structure, control, and function. We discussed the design scheme of the system, the development of the bionic control circuit, and introduced the proposed mathe- matical model of bionic cqmpound eyes for data acquisition and object detection. After this the integrated system was described and discussed. Our paper presents a novel approach for moving target detection. This approach effectively tackles some of the well-known problems in the field of view, resolution, and real-time processing problems in moving target detection. 展开更多
关键词 moving target detection bionic compound eyes mechanical structure control circuit detection model
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基于六边形紧密拼接结构的仿生复眼系统设计 被引量:6
2
作者 苏鹏程 陈宇 +1 位作者 张家铭 杨超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期207-215,共9页
基于仿生复眼的视觉优势,分析了仿生复眼的研究进展,对复眼的成像原理及部分昆虫复眼的结构进行了研究。根据生物复眼的结构形态,设计了六边形紧密拼接形式的曲面微透镜阵列及转像系统。同时,为了防止相邻子眼间的成像光束串扰,设计了... 基于仿生复眼的视觉优势,分析了仿生复眼的研究进展,对复眼的成像原理及部分昆虫复眼的结构进行了研究。根据生物复眼的结构形态,设计了六边形紧密拼接形式的曲面微透镜阵列及转像系统。同时,为了防止相邻子眼间的成像光束串扰,设计了单个光阑长度为1.5 mm的光阑阵列,实现了各子眼的单通道成像。根据光瞳衔接原则,对微透镜阵列和转换系统进行组合并优化。整个复眼的口径为8.66 mm,视场角为121°,每个子眼的口径为500μm,子眼视场角为6°,在90 lp/mm处,复眼系统的MTF值均大于0.3,其RMS半径均小于艾里斑半径,系统成像质量达到设计要求。为满足3D增材制造工艺需求,设计了复眼系统的机械结构。公差分析结果表明,3D增材制造工艺可以满足系统的像质要求。 展开更多
关键词 多孔径光学系统 仿生复眼 六边形子眼 微透镜阵列 光阑阵列
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大视场紧凑型仿生复眼成像系统研究 被引量:3
3
作者 裘溯 薛家安 +2 位作者 王霞 李磊磊 陈家斌 《导航定位与授时》 2020年第4期11-18,共8页
针对视觉导航系统对小型化、超分辨成像和近程立体视觉的需求,研究了一种基于微端面光纤面板的大视场紧凑型仿生复眼成像系统。利用视轴发散的微小型透镜组进行大视场成像,并以切削斜端面的光纤面板进行图像传输,将大面阵(5120×512... 针对视觉导航系统对小型化、超分辨成像和近程立体视觉的需求,研究了一种基于微端面光纤面板的大视场紧凑型仿生复眼成像系统。利用视轴发散的微小型透镜组进行大视场成像,并以切削斜端面的光纤面板进行图像传输,将大面阵(5120×5120像素)CMOS相机与光纤面板后端面直接耦合实现图像输出,可实现9个视场部分重叠子孔径图像同步实时输出和采集。在实时化拼接处理中,利用CUDA并行加速方法进行图像拼接,单帧的拼接耗时小于30ms。视场部分重叠复眼成像模式还可配置偏振片或滤光片构成全偏振或多光谱成像,在天空偏振光导航、无人机紧急避障、弹载侦察、近程引信以及水下无人潜航器导航等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 仿生复眼 多微端面光纤面板 CMOS耦合 多孔径成像 CUDA并行加速 实时拼接
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基于腹色蜉复眼防水汽机理的仿生功能表面 被引量:2
4
作者 关会英 韩志武 +1 位作者 曹亮 王作斌 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期2605-2612,共8页
研究了腹色蜉复眼表面的防水汽功能,利用扫描电子显微镜(SEM)及激光共聚焦显微镜(CLSM)表征了其表面结构,在此基础上借助Cassie模型解释了其防水汽机理.利用激光干涉光刻技术(LIL)及胶体刻蚀技术(CL)制备了人工腹色蜉复眼表面并进一步... 研究了腹色蜉复眼表面的防水汽功能,利用扫描电子显微镜(SEM)及激光共聚焦显微镜(CLSM)表征了其表面结构,在此基础上借助Cassie模型解释了其防水汽机理.利用激光干涉光刻技术(LIL)及胶体刻蚀技术(CL)制备了人工腹色蜉复眼表面并进一步研究了其表面防水功能,同时讨论了其防水功能的影响因素及作用规律.结果表明腹色蜉复眼表面本征接触角越大,小眼上下半径比越小,防水功能越强.特征尺寸为350 nm的类腹色蜉复眼结构优化表面其静态水接触角为160°±5°,滚动角约2°,呈超疏水状态,具有优良的防水、自洁功能.该研究旨在应用于新型防水、防雾材料表面的研发. 展开更多
关键词 表面仿生 防水汽功能 超疏水 人工复眼 HF刻蚀
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三光束激光干涉光刻法制备生物复眼表面微结构 被引量:1
5
作者 关会英 司玉兰 +1 位作者 曹亮 梁志海 《吉林化工学院学报》 CAS 2015年第11期50-54,共5页
许多生物复眼表面具有大视场、高时间分辨率、高反射率以及超疏水、防雾等优异性能,工程应用潜力巨大.仿生学研究表明,复眼表面微观结构对其特定功能的实现具有关键作用.本文利用三光束激光干涉光刻技术在单晶硅基底表面制备了仿腹色蜉... 许多生物复眼表面具有大视场、高时间分辨率、高反射率以及超疏水、防雾等优异性能,工程应用潜力巨大.仿生学研究表明,复眼表面微观结构对其特定功能的实现具有关键作用.本文利用三光束激光干涉光刻技术在单晶硅基底表面制备了仿腹色蜉复眼表面微结构,并讨论了激光能量及曝光时间对加工表面形貌的影响,从而获得了20μm特征尺寸下最优激光加工工艺参数为激光能量为40 m J,曝光时间为15 s为最优试验条件. 展开更多
关键词 表面仿生 复眼结构 激光干涉光刻技术 微纳米加工
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田字型四孔径红外仿生复眼的目标定位 被引量:1
6
作者 陈颖 罗琳 +3 位作者 金伟其 郭宏 赵思源 杨建国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1836-1848,共13页
为了探索仿生复眼在目标定位领域的应用,以视场部分重叠的“田”字型四孔径红外仿生复眼成像系统为基础,对其空间目标定位的方法进行研究。根据四个子孔径的空间分布关系分析了“田”字型四目立体视觉的成像过程,和各子孔径与世界坐标... 为了探索仿生复眼在目标定位领域的应用,以视场部分重叠的“田”字型四孔径红外仿生复眼成像系统为基础,对其空间目标定位的方法进行研究。根据四个子孔径的空间分布关系分析了“田”字型四目立体视觉的成像过程,和各子孔径与世界坐标系之间的转换关系,并推导出四孔径红外仿生复眼的空间目标定位方法,提出了多孔径约束下的逆成像光路定位方法,使用交错法和点向法解算待定位的目标点坐标;通过对现有四孔径红外仿生复眼实验系统的标定,确定了四个孔径的相对位姿,进而进行了四孔径系统及其部分双孔径子系统的空间目标定位实验,结果表明:相似的孔径空间分布下,“田”字型四孔径对2720 mm距离处的目标的定位误差为40 mm,双目定位的误差为76 mm,四孔径定位相比双目定位的误差减小约一半,能更精确地定位目标。系统在1750 mm处的定位误差不超过2%,水平方向定位精度高于垂直方向。 展开更多
关键词 红外仿生复眼 田字型四孔径 目标定位 交错法 点向法
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多孔径仿生复眼成像系统技术进展综述 被引量:12
7
作者 金伟其 林青 +1 位作者 裘溯 米凤文 《光学与光电技术》 2011年第6期9-13,共5页
昆虫复眼是一种理想的小型化、多孔径、大视场的视觉系统,具有智能特征,虽然由于每个复眼的孔径尺寸和数值孔径都很小,使昆虫复眼的视力较差,但是其对运动目标却有很高的探测灵敏度,且对光的强度、波长和颜色等都有较强的分辨力。长期以... 昆虫复眼是一种理想的小型化、多孔径、大视场的视觉系统,具有智能特征,虽然由于每个复眼的孔径尺寸和数值孔径都很小,使昆虫复眼的视力较差,但是其对运动目标却有很高的探测灵敏度,且对光的强度、波长和颜色等都有较强的分辨力。长期以来,人们一直致力于昆虫复眼的特性以及仿生昆虫复眼的研究。对目前常见的复眼类型和现有的各种类型的仿生复眼系统研究进展进行了深入分析,对比了各种类型仿生复眼系统的结构和技术特点,并对仿生复眼系统的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 复眼成像 仿生学 联立型复眼 重叠型复眼 微型光学系统
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基于仿生复眼的大视场探测系统结构研究 被引量:10
8
作者 雷卫宁 郭云芝 高挺挺 《光学与光电技术》 2016年第3期62-66,共5页
昆虫复眼具有小型化、多孔径、大视场、高灵敏度等特点,开展仿生复眼在成像探测技术方面的应用具有重要的意义。介绍了复眼的分类、结构和成像特点,结合当前仿生复眼的研究进展和技术水平,对大视场复眼成像探测系统的结构进行了探索和研... 昆虫复眼具有小型化、多孔径、大视场、高灵敏度等特点,开展仿生复眼在成像探测技术方面的应用具有重要的意义。介绍了复眼的分类、结构和成像特点,结合当前仿生复眼的研究进展和技术水平,对大视场复眼成像探测系统的结构进行了探索和研究,得到了三种适合用于探测系统的复眼探测结构,对其结构形式进行了介绍,对其优缺点进行了分析,并选取其中一种较好的方案进行了详细设计。所设计的复眼由37个子眼组成,总视场150°。对仿生复眼在光学成像探测方面的应用进行了有益的探索,具有一定的前瞻性和参考价值。 展开更多
关键词 仿生复眼 大视场 探测系统 成像探测
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视场拼接复眼成像系统结构及装调方法 被引量:10
9
作者 高天元 董正超 +1 位作者 赵宇 刘智颖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期43-48,共6页
提出了以高分辨率、小视场的子眼镜头为中心,曲面阵列化排布多个分辨率较低、视场大的边缘阵列子眼镜头的人工仿生复眼的结构形式.基于物方视场空间应该保证无缝拼接并尽量缩小重合区域的原则,分析并得到子眼镜头在X方向和Y方向上视场... 提出了以高分辨率、小视场的子眼镜头为中心,曲面阵列化排布多个分辨率较低、视场大的边缘阵列子眼镜头的人工仿生复眼的结构形式.基于物方视场空间应该保证无缝拼接并尽量缩小重合区域的原则,分析并得到子眼镜头在X方向和Y方向上视场角与复眼系统总体视场角的数学关系式,推导出了边缘阵列子眼镜头的周期阵列数n的数学模型,确定了子眼镜头在曲面上的阵列排布方式.依据曲面阵列排布形式设计了子眼镜头曲面固定本体,提出了利用自带光源的自准直经纬仪及计算机图像处理技术的装调方法.在实际装配和调整过程中,完成了中心子眼镜头和边缘第一阵列子眼镜头的安装,利用该系统采集图像数据,结果表明:物方视场空间的实际重合区域与理论设计一致. 展开更多
关键词 仿生复眼 成像系统 视场拼接 装调 结构设计 曲面阵列 光学设计与制备
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仿生导航技术综述 被引量:7
10
作者 胡小平 毛军 +4 位作者 范晨 张礼廉 何晓峰 韩国良 范颖 《导航定位与授时》 2020年第4期1-10,共10页
仿生导航技术是一种模仿动物导航机理的新型导航技术,涉及认知科学、机器学习、计算机视觉和信息融合等多个学科。仿生导航因具有自主性好、自适应性强等特点,近年来成为了导航领域的研究热点之一。首先阐述了仿生导航的内涵,然后从仿... 仿生导航技术是一种模仿动物导航机理的新型导航技术,涉及认知科学、机器学习、计算机视觉和信息融合等多个学科。仿生导航因具有自主性好、自适应性强等特点,近年来成为了导航领域的研究热点之一。首先阐述了仿生导航的内涵,然后从仿生导航传感器技术和仿生导航方法两个方面简要介绍了国内外研究现状和发展趋势。其中,仿生导航传感器技术包括了仿生光罗盘、仿生磁罗盘、仿生复眼等内容;仿生导航方法主要涉及导航经验知识的表达与机器学习、仿生多源异质导航信息融合、面向任务的仿生路径规划与导航等。最后,对仿生导航技术进行了总结,并对未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 仿生导航 仿生罗盘 仿生复眼 导航经验知识
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基于多微面光纤面板的仿生复眼图像拼接及定位算法 被引量:6
11
作者 杨超 裘溯 +1 位作者 金伟其 戴佳琳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1144-1150,共7页
为研究仿生复眼系统的图像拼接以及目标定位技术,使用三维设计制图软件Solid Works对9个光学透镜组成的仿生复眼系统镜头支架进行设计;使用尺度不变特征变换算法对特征点进行提取,通过采用欧氏距离法和随机抽样一致性算法对特征点对进... 为研究仿生复眼系统的图像拼接以及目标定位技术,使用三维设计制图软件Solid Works对9个光学透镜组成的仿生复眼系统镜头支架进行设计;使用尺度不变特征变换算法对特征点进行提取,通过采用欧氏距离法和随机抽样一致性算法对特征点对进行筛选;采用加权平均法对图像进行融合;根据子眼镜头之间相互交叠的信息,选用了双目测距原理对空间目标进行三维定位。搭建了一套视场角为74.3°的视觉系统,得到了一副大视场的仿生复眼拼接图像,对空间4个不同位置的目标进行了定位,证明此仿生复眼系统能够获取大视场的拼接图像,能够对空间目标进行定位。 展开更多
关键词 仿生复眼 图像拼接 目标三维定位 多微面光纤面板
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热成像模式及其图像处理技术的研究与应用 被引量:4
12
作者 金伟其 李力 王霞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期132-144,共13页
热成像技术具有广泛的应用领域,随着红外焦平面探测器及数字图像处理技术的发展,新型热成像模式及其图像处理技术成为国内外发展的重要方向。介绍了近年来研究的几个典型进展,其中改进的基于场景特征的时域高通与空域低通滤波结合的非... 热成像技术具有广泛的应用领域,随着红外焦平面探测器及数字图像处理技术的发展,新型热成像模式及其图像处理技术成为国内外发展的重要方向。介绍了近年来研究的几个典型进展,其中改进的基于场景特征的时域高通与空域低通滤波结合的非均匀性校正方法能够有效滤除制冷热成像系统观察低温天空场景时的水波纹固定图案噪声,并在FPGA硬件平台上实现了算法移植;研制出红外分焦平面偏振片阵列,实现了中波制冷和长波非制冷红外焦平面探测器的耦合成像,并通过考虑偏振片效应的偏振成像模型,滤除光路中偏振片的辐射影响;研制出基于常规制冷长波红外焦平面探测器的超频高动态热成像系统,在FPGA实现了多积分时间图像融合-细节增强级联的HDR图像融合方法,实现了对高动态场景的实时成像;研究了“田”字型四孔径和“十”字型四/五孔径等三类紧凑型视场部分重叠仿生复眼热成像模式,研制了2套实验系统来验证该方法的有效性;提出一种基于双生成对抗网络的非配对热红外-可见光图像转换算法TIV-Net,该方法能够将热图像有效地转化为类彩色可见光图像,并在无人机等平台实现了不低于20 Hz的实时处理。以上具有创新性的技术突破或已获得应用或展现良好的应用前景,将是进一步研究完善的重要方向。 展开更多
关键词 图像处理 热成像 高动态范围 偏振成像 仿生复眼 彩色化
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基于目标运动的复眼式双目视觉测距法 被引量:5
13
作者 高文静 杨预立 +1 位作者 邢强 徐海黎 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期571-579,共9页
昆虫(螳螂)复眼利用目标的动态差异实现立体视觉,具有视场大、计算简单、实时性高等特点,是立体视觉研究的新方向。为实现复眼立体视觉在机器人视觉导航中的应用,根据复眼结构以及信息处理机制,提出并研究了环形光电传感器的目标快速检... 昆虫(螳螂)复眼利用目标的动态差异实现立体视觉,具有视场大、计算简单、实时性高等特点,是立体视觉研究的新方向。为实现复眼立体视觉在机器人视觉导航中的应用,根据复眼结构以及信息处理机制,提出并研究了环形光电传感器的目标快速检测与定位方法。首先,搭建了基于60个光电二极管的等6°夹角分布式环形传感器,形成具有360°视场的环形仿生复眼;其次,建立了基于光流原理的运动目标方位角检测模型,采用傅里叶拟合法实现了方位角检测模型的优化,实现了运动目标方位角与目标距离大视野范围内的简单、快速检测。实验结果表明:1)可实现距离375 mm范围内运动速度为30 mm/s的目标方位角实时检测,测量误差在2°范围内;2)基于目标方位角检测模型,可实现双目阵列传感器在300 mm×375 mm视野重叠区域范围内、平均测量误差在10 mm范围内的立体视觉测距。基于光流的运动目标方位角检测模型可用于实现对运动目标空间位置的动态实时检测,在运动检测、视觉导航等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 视觉感知 仿生复眼 光流 运动估计 方位确定 双目视觉 生物光学
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“十”字型四孔径视场部分重叠仿生热成像 被引量:4
14
作者 杨建国 罗琳 +2 位作者 金伟其 李力 何玉青 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1019-1028,共10页
为了缓减探测器工艺受限条件下常规热成像系统视场和分辨率的矛盾,对多孔径布局模式、非重叠区域图像拼接算法以及重叠区域超分辨处理算法进行了研究。针对多孔径布局模式,提出了“十”字型四孔径和“十”字型五孔径视场部分重叠仿生热... 为了缓减探测器工艺受限条件下常规热成像系统视场和分辨率的矛盾,对多孔径布局模式、非重叠区域图像拼接算法以及重叠区域超分辨处理算法进行了研究。针对多孔径布局模式,提出了“十”字型四孔径和“十”字型五孔径视场部分重叠仿生热成像模式,并与“田”字型四孔径进行对比。采用ULIS公司微型非制冷红外焦平面探测器Micro80 GEN2,研制了“十”字型四孔径视场部分重叠仿生热成像实验系统,通过子孔径间的非重叠区域增大成像视场及基于重叠区域的亚像素微位移实现超分辨,构成类似人眼视觉的中心高分辨成像、边缘大视场搜索的视觉模式。对实验系统获取的分辨率靶标图像和外界场景图像进行了去盲元和非均匀性校正、基于透视变换的图像拼接以及基于焦平面探测器空间积分模型的超分辨处理,获得了空间变分辨率成像,并对图像进行了主客观评价。实验系统尺寸为180 mm×100 mm×100 mm,拼接总视场为单孔径相机的2.36倍,四孔径重叠区域占总视场的7.78%,成像分辨率得到了改善。该成像系统利用多个子孔径构成多目立体视觉,通过安装偏振片或滤光片还能实现偏振热成像或多光谱成像,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 热成像 多孔径 仿生复眼 布局模式 超分辨
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基于SU-8的高质量平面微透镜阵列压印新方法 被引量:3
15
作者 范新磊 张斌珍 +1 位作者 李向红 张勇 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第4期242-247,共6页
提出一种采用紫外光刻工艺及压印快速制造平面微透镜阵列的新技术。首先采用光刻工艺制作出平面圆柱形阵列,然后用热熔法将圆柱形阵列转化为微透镜阵列。以此微透镜阵列为母板,通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制出和母板相反的模具,利用毛... 提出一种采用紫外光刻工艺及压印快速制造平面微透镜阵列的新技术。首先采用光刻工艺制作出平面圆柱形阵列,然后用热熔法将圆柱形阵列转化为微透镜阵列。以此微透镜阵列为母板,通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制出和母板相反的模具,利用毛细效应,以SU-8为结构材料,通过特殊的压印方法得到平面微透镜阵列,可用于平面仿生复眼以及晶椎的最后制作。经过测试微透镜阵列的表面形貌和成像结果,可发现制备后的微透镜阵列聚光性能良好、光强均匀、无气泡和表面形貌均匀,解决了传统方法制作气泡多、表面形貌差的缺点。基于此方法加工的平面微透镜阵列对光学仿生复眼的进一步研究提供了有益参考。 展开更多
关键词 仿生复眼 压印 热熔 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 微透镜阵列
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基于HSV分割与Meanshift的多目视觉系统设计 被引量:2
16
作者 曹昭睿 刘凤丽 《沈阳理工大学学报》 CAS 2018年第3期10-15,21,共7页
实际应用中双目测距系统观测范围较小,目标物在运动中内部纹理与外部轮廓经常发生变化,且基于双目视差的测距方法需要人工进行视差图同位置点确认。本文提出了一种结合HSV图像分割法与Meanshift算法的多目视觉测量系统。利用目标物自身... 实际应用中双目测距系统观测范围较小,目标物在运动中内部纹理与外部轮廓经常发生变化,且基于双目视差的测距方法需要人工进行视差图同位置点确认。本文提出了一种结合HSV图像分割法与Meanshift算法的多目视觉测量系统。利用目标物自身HSV特征作为目标物与背景分割的条件,将目标物从复杂背景中提取;通过Meanshift算法将提取出的目标物所在区域作为迭代模板,逐帧对目标物进行识别与跟踪;提出了一种基于双目视觉系统拓展出的多目视觉测距系统,对目标物进行实时测距。实验中以四相机组合多目系统为例,结果表明该系统能够自动对目标物进行识别跟踪与测距,精确度较高,观测范围大且不需要人工点选,较一般的双目视觉系统相比更为出色。 展开更多
关键词 HSV图像分割 均值漂移算法 多目视觉 机器视觉 仿生复眼
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仿生复眼系统的子眼安装孔对准误差检测方法 被引量:2
17
作者 张广 王新华 李大禹 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期880-887,共8页
仿生复眼系统是一种多子眼拼接的大视场高分辨率成像系统,由一级同心物镜和二级子眼镜头阵列组成。为实现大视场无缝隙拼接成像,必须严格保证所有子眼镜头的光轴与同心物镜球心的对准误差在光学设计允许的公差范围内。首先,基于PSM(poin... 仿生复眼系统是一种多子眼拼接的大视场高分辨率成像系统,由一级同心物镜和二级子眼镜头阵列组成。为实现大视场无缝隙拼接成像,必须严格保证所有子眼镜头的光轴与同心物镜球心的对准误差在光学设计允许的公差范围内。首先,基于PSM(point source microscope)定位仪的自准直原理确定PSM的基准参考零位,然后通过转接器将PSM分别固定在所有子眼镜头安装孔中,计算经同心物镜反射后像点质心位置与子眼安装孔轴线对准误差的几何关系式,最后用Lighttools软件仿真检测光路并对所有安装孔对准误差进行检测。实验结果表明:所有安装孔轴线与同心物镜球心的对准误差均小于30μm。满足光学设计中子眼镜头光轴与同心物镜球心对准误差小于50μm的公差要求,从而保证了仿生复眼成像系统大视场高分辨率无缝拼接影像的获取。 展开更多
关键词 仿生复眼 大视场 高分辨率 自准直 对准误差
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基于仿生视觉的单相机光场成像及3-3维直接转换基础
18
作者 赵守江 赵红颖 +3 位作者 杨鹏 赵海盟 Anand ASUNDI 晏磊 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期809-815,共7页
本文是机器视觉参量下的三维数字摄影测量智能构象第三部分,以仿生复眼运动目标捕获的3-3-2信息处理方式为切入点,提出生物利用复眼进行三维成像的基本原理,然而由于传统仿生视觉受到硬件条件制约,所以本文在仿生复眼3-3-2信息获取理论... 本文是机器视觉参量下的三维数字摄影测量智能构象第三部分,以仿生复眼运动目标捕获的3-3-2信息处理方式为切入点,提出生物利用复眼进行三维成像的基本原理,然而由于传统仿生视觉受到硬件条件制约,所以本文在仿生复眼3-3-2信息获取理论的基础上,利用新一代微透镜阵列光场相机技术,提出了一种以单张光场影像获取目标场景深度信息的方法,并将其应用至绝对深度测量中。由于光场影像的一个重要的特性在于记录进入相机的不同光线的强度与方向信息,本文提出利用光线信息进行多深度层次重聚焦的方法,通过对物点在不同层次进行聚焦代价计算,确定出物点成像的平面,最终构建基于物点成像平面位置的深度图。与传统的光场深度估计相比,本文方法计算的深度图可以显著提升分辨率,且不依赖于光场微透镜的数目。为了验证本文方法的有效性,利用本文的算法与现有的深度信息的算法进行深度计算的比较。 展开更多
关键词 仿生复眼 光场技术 3-3维 三维计算
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仿生复眼成像系统角度误差 被引量:6
19
作者 田钰麒 高天元 +1 位作者 赵宇 付跃刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期55-59,共5页
为了实现仿生复眼成像系统的误差分析,介绍了一种误差分析的方法。建立了数学模型,通过找出坐标系的基底转换矩阵实现大地坐标和以子眼为原点的坐标系之间的转换,推导出当仿生复眼工作时其旋转角度与各参量之间的数量关系式,即系统的测... 为了实现仿生复眼成像系统的误差分析,介绍了一种误差分析的方法。建立了数学模型,通过找出坐标系的基底转换矩阵实现大地坐标和以子眼为原点的坐标系之间的转换,推导出当仿生复眼工作时其旋转角度与各参量之间的数量关系式,即系统的测量方程。运用函数误差方法将测量方程转化为误差函数方程,从而进行误差分析。并且搭建了实验,采集了实验数据,通过比对理论计算值与实际测量数据验证该分析方法的可行性。计算得系统理论旋转角度误差为3′14″,实际测得的旋转角度误差3′15″,理论计算值与实际测量值基本一致,证明该误差分析方法是可行的。 展开更多
关键词 仿生复眼光学系统 误差分析 函数误差 坐标转换 测量方程
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一种适用于仿生复眼系统的多路图像拼接算法研究 被引量:2
20
作者 陈起帆 聂亮 +1 位作者 于祖阳 刘嘉昕 《光学与光电技术》 2023年第2期43-50,共8页
仿生复眼系统解决了传统单孔径光学系统中视场与分辨率的矛盾关系,兼具了较大的视场和高分辨率。但随着视场和分辨率的增加,图像信息增多,随之带来了图像拼接中效率和质量问题。针对该问题,提出一种基于改进尺度不变特征转换(SIFT)算法... 仿生复眼系统解决了传统单孔径光学系统中视场与分辨率的矛盾关系,兼具了较大的视场和高分辨率。但随着视场和分辨率的增加,图像信息增多,随之带来了图像拼接中效率和质量问题。针对该问题,提出一种基于改进尺度不变特征转换(SIFT)算法和主成分分析(PCA)算法的仿生复眼多路图像拼接融合方法。该方法缩小了特征点提取区域,减少了多路图像特征点匹配次数,降低了图像特征点描述符的维度。再利用改进的自适应迭代随机抽样一致(RANSAC)算法对特征点进行提纯增加鲁棒性,最后通过加权平均算法来完成对多幅子图像的高质量融合。实验结果表明,该算法设计合理,且随着图像信息的复杂程度增加,相较传统算法的拼接效率不断提升,同时保证了较好的拼接质量,可有效拼接融合仿生复眼系统多路图像,对多路图像类系统拼接融合提供借鉴。 展开更多
关键词 图像处理 仿生复眼系统 多图像迭代拼接 描述符降维 随机抽样一致性
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