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双目立体视觉测量系统的标定 被引量:82
1
作者 杨景豪 刘巍 +2 位作者 刘阳 王福吉 贾振元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期300-308,共9页
考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线... 考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。 展开更多
关键词 视觉测量 大视场 立体视觉 双目视觉测量系统 摄像机标定
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用于三维变形测量的数字图像相关系统 被引量:65
2
作者 唐正宗 梁晋 +1 位作者 肖振中 郭成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2244-2253,共10页
针对材料力学实验中的三维变形测量,提出并实现了一种基于双目立体视觉、摄影测量术和数字图像相关法的便携式三维变形测量系统。研究了该系统涉及的双目摄像机标定,图像相关算法,三维重建,以及三维位移、应变计算等关键技术。提出了一... 针对材料力学实验中的三维变形测量,提出并实现了一种基于双目立体视觉、摄影测量术和数字图像相关法的便携式三维变形测量系统。研究了该系统涉及的双目摄像机标定,图像相关算法,三维重建,以及三维位移、应变计算等关键技术。提出了一种基于摄影测量术的摄像机标定算法,该算法采用10参数镜头畸变模型,不需要高精度标定板即可实现摄像机的高精度标定。利用最小二乘非线性优化算法实现了数字图像的高精度匹配,针对非线性优化初值难求的问题,提出了一种基于种子点的初值计算方法,为非线性优化提供了可靠的初值。最后,介绍了三维重建以及计算三维位移、三维应变的方法。实验结果表明,标定结果的重投影误差为0.03 pixel,图像匹配的误差约为0.02 pixel,静态外形及位移的测量精度为0.05%,应变的测量精度优于0.5%。与传统的测量方法相比,本文提出的系统可以更准确、全面、直观地实现对位移场、应变场的测量。 展开更多
关键词 三维变形测量 立体视觉 数字图像相关 摄像机标定 摄影测量 种子点
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立体显示中立体深度与视差图获取的关系 被引量:31
3
作者 王爱红 王琼华 +2 位作者 李大海 陶宇虹 李小方 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期433-438,共6页
自由立体显示器的再现立体深度与视差图的视差大小有关系,而视差的大小与获取视差图时相机摆放方式密切相关。本文采用平行结构放置相机,通过设置相机间距使得拍摄到的视差图在相对平移后某一深度物点具有零视差,而另一深度物点具有所... 自由立体显示器的再现立体深度与视差图的视差大小有关系,而视差的大小与获取视差图时相机摆放方式密切相关。本文采用平行结构放置相机,通过设置相机间距使得拍摄到的视差图在相对平移后某一深度物点具有零视差,而另一深度物点具有所期望的视差。视差大小体现了再现立体深度大小,从而得到再现立体深度与相机间距间的定量关系。通过实验验证了推出关系的正确性。该研究结果可用于指导拍摄立体影像时相机的摆放,便于获得适当的视差图以达到最佳的立体显示效果。 展开更多
关键词 自由立体显示 立体深度 视差图 相机摆放
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一种基于立体模板的双目视觉传感器现场标定方法 被引量:29
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作者 陈刚 车仁生 +1 位作者 叶东 黄庆成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第6期626-631,共6页
给出了一种基于立体标定模板的双目视觉摄像机内、外部参数现场标定方法。该方法采用理想小孔模型忽略摄像机镜头的非线性畸变,把透视变换矩阵中的元素作为未知数,在已知一组三维空间特征点坐标及其对应的图像点坐标时,利用线性算法求... 给出了一种基于立体标定模板的双目视觉摄像机内、外部参数现场标定方法。该方法采用理想小孔模型忽略摄像机镜头的非线性畸变,把透视变换矩阵中的元素作为未知数,在已知一组三维空间特征点坐标及其对应的图像点坐标时,利用线性算法求解出透视变换矩阵中的各个元素,进而得到所需的参数。最后采用立体标定模板对该标定算法进行了实验验证,用标定完成的立体视觉传感器对已知长度进行测量,相对精度达到了0.02%,取得了较为理想的结果。结果表明:该方法由于无需迭代,因此计算速度快,在测量现场只需摆放一次标定模板即可完成标定,可高精度地实现摄像机内、外部参数的现场标定。 展开更多
关键词 立体视觉 摄像机标定 立体模板 坐标测量
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基于计算机立体视觉的图像测量技术 被引量:15
5
作者 吴焕明 方漪 《工程图学学报》 CSCD 2002年第4期60-67,共8页
对基于计算机立体视觉和图像处理的高精度测量技术的应用进行了研究,建立了用于测量目的的计算机立体视觉系统模型,提出了对被测量物体附着网格的方法以获取物体本征图像,再应用图像处理和网格点匹配技术获取测点的坐标。对系统涉及的... 对基于计算机立体视觉和图像处理的高精度测量技术的应用进行了研究,建立了用于测量目的的计算机立体视觉系统模型,提出了对被测量物体附着网格的方法以获取物体本征图像,再应用图像处理和网格点匹配技术获取测点的坐标。对系统涉及的几个重要算法:摄像机标定算法、网格点的提取算法和网格点的匹配算法做了详细的研究,并结合金属板材加工的应变测量的实际应用给出了测量实例。 展开更多
关键词 计算机立体视觉 图像测量技术 摄像机标定 网格点 匹配算法
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多目立体视觉在工业测量中的应用研究 被引量:15
6
作者 赵梅芳 沈邦兴 +1 位作者 吴晓明 蒋登峰 《计算机测量与控制》 CSCD 2003年第11期833-835,849,共4页
以双目立体视觉系统为基础 ,提出了一种多目立体视觉测量的方法。该方法利用摄像机旋转来获取多幅图像 ,利用这些立体图像对中对应特征点的视差得到物体的深度信息 ,达到多目测量的目的 ,通过实验并与双目立体视觉相比较 。
关键词 工业测量 双目立体视觉系统 摄像机 图像处理
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摄像机标定技术研究 被引量:19
7
作者 李洪海 王敬东 《光学仪器》 2007年第4期7-12,共6页
在简要介绍现有摄像机标定方法的基础上,提出了一种基于张正友两步法和Heikkila相机模型的改进的摄像机标定方法。经实验证明,该方法操作简便,具有较高的精度和较好的鲁棒性。而且,由于充分考虑了镜头切向畸变和像素倾斜角的影响,故适... 在简要介绍现有摄像机标定方法的基础上,提出了一种基于张正友两步法和Heikkila相机模型的改进的摄像机标定方法。经实验证明,该方法操作简便,具有较高的精度和较好的鲁棒性。而且,由于充分考虑了镜头切向畸变和像素倾斜角的影响,故适用范围更广。 展开更多
关键词 立体视觉 摄像机标定 径向排列约束 径向畸变 切向畸变
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基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法 被引量:22
8
作者 马伟苹 李文新 +1 位作者 孙晋川 曹鹏霞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第1期227-232,共6页
针对双目视觉系统定位精度较低的问题,提出一种基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法。该方法采用粗-精匹配策略:在粗匹配阶段使用基于Canny-Harris特征点的随机蕨算法对左右图中的目标进行识别,提取目标矩形区域的中心点,实现中心... 针对双目视觉系统定位精度较低的问题,提出一种基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法。该方法采用粗-精匹配策略:在粗匹配阶段使用基于Canny-Harris特征点的随机蕨算法对左右图中的目标进行识别,提取目标矩形区域的中心点,实现中心匹配;在精匹配阶段建立一种基于图像梯度信息的二值特征描述子,将中心匹配得到的右中心点作为估计值,设定像素搜索范围,于该区域中找出左中心点的最佳匹配点。最后,将得到的中心点匹配对代入平行双目视觉的数学模型中,实现目标定位。实验结果表明,在500 mm距离范围内,所提出定位方法的定位误差控制在7 mm内,平均相对定位误差为2.53%,相比其他方法具有定位精度高、运行时间短的优点。 展开更多
关键词 双目立体视觉 立体匹配 随机蕨 二值特征描述子 相似性度量 摄像机标定
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双目立体视觉系统的精度分析 被引量:21
9
作者 刘俸材 谢明红 颜国霖 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第19期280-282,285,共4页
为提高双目立体视觉系统的测量精度,分析双目视觉系统的工作原理以及该系统各个环节的误差模型。通过提高标定模板的精度、增加标定图像,可以减小标定误差及图像校正行对齐误差。分析图像识别误差对视觉系统测量精度的影响,导入视觉系... 为提高双目立体视觉系统的测量精度,分析双目视觉系统的工作原理以及该系统各个环节的误差模型。通过提高标定模板的精度、增加标定图像,可以减小标定误差及图像校正行对齐误差。分析图像识别误差对视觉系统测量精度的影响,导入视觉系统的结构参数与测量误差之间的关系,从而确定结构参数对测量精度的作用。讨论物距对测量精度的影响,并给出合适的物距范围。 展开更多
关键词 立体视觉 精度分析 摄像机标定 立体校正 结构参数
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附约束条件的立体相机标定方法 被引量:21
10
作者 郑顺义 黄荣永 +1 位作者 郭宝云 胡堃 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期877-885,共9页
在计算机视觉和摄影测量领域,经常应用立体相机对场景进行高精度的三维重建,其中,立体相机内参数和相机间固定相对关系的高精度标定是关键环节。推导立体相机系统的两个相机之间固定相对关系的6个独立约束条件,并利用这些约束关系按照... 在计算机视觉和摄影测量领域,经常应用立体相机对场景进行高精度的三维重建,其中,立体相机内参数和相机间固定相对关系的高精度标定是关键环节。推导立体相机系统的两个相机之间固定相对关系的6个独立约束条件,并利用这些约束关系按照附有限制条件的间接平差模型进行自检校光束法整体平差解算,从而实现立体相机的标定。最后的模拟数据和实际数据试验说明,固定相对关系约束条件的引入,能够有效增加平差系统的多余观测数,提高标定的精度和稳健性。此方法可推广到多个相机组成的多相机立体量测系统的标定中。 展开更多
关键词 相机标定 立体相机 相对关系 三维重建 光束法平差
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基于双目立体视觉的视线跟踪系统标定 被引量:19
11
作者 温晴川 达飞鹏 方旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期152-162,共11页
针对使用主动红外光的视线跟踪系统存在的限制,构建了在自然光条件下允许头部自然移动的视线跟踪系统,该系统通过双目立体视觉系统获取眼睛特征参数,在三维空间中重构眼睛视线向量来估计眼睛的视线。通过头戴式标定板来估计头部姿态,减... 针对使用主动红外光的视线跟踪系统存在的限制,构建了在自然光条件下允许头部自然移动的视线跟踪系统,该系统通过双目立体视觉系统获取眼睛特征参数,在三维空间中重构眼睛视线向量来估计眼睛的视线。通过头戴式标定板来估计头部姿态,减少了视线跟踪过程中头部移动带来的误差影响;提出了一种视线跟踪系统中个人参数的标定方法,该方法先假定眼睛视轴与光轴重合,由此计算出眼球的中心、半径、眼睛视轴与光轴的夹角的初始估计值,用非线性优化算法对这些初始值进行优化。通过实验表明,提出的视线跟踪算法对使用者限制较少,同时具有较高的视线估计精度,能满足很多视线跟踪应用场合的需要。 展开更多
关键词 机器视觉 视线跟踪 立体视觉 个人参数标定 摄像机标定
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一种改进的立体摄像机标定方法 被引量:14
12
作者 谭晓军 余志 李军 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期138-142,共5页
克服了传统的立体摄像机标定要求在摄像机前精确地配置标定物,过程繁复,户外实现较困难的弱点,提出一种改进标定方法,通过双目匹配点,线性地求解本质矩阵,快速找出摄像机的相对位置关系。实验表明,其精度与传统的方法相当,且优于其他的... 克服了传统的立体摄像机标定要求在摄像机前精确地配置标定物,过程繁复,户外实现较困难的弱点,提出一种改进标定方法,通过双目匹配点,线性地求解本质矩阵,快速找出摄像机的相对位置关系。实验表明,其精度与传统的方法相当,且优于其他的快速标定方法,可广泛应用于各种户外场合。 展开更多
关键词 双目立体视觉 摄像机标定 本质矩阵
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基于双目视觉的手术器械跟踪定位技术 被引量:9
13
作者 马桂珍 谌海新 马丙辰 《微计算机应用》 2005年第2期181-183,共3页
详细阐述了基于双目视觉的手术器械跟踪定位的工作原理与系统组成,并对手术器械跟踪定位技术中的摄像机标定、立体匹配等关键技术从原理和应用的角度分别进行了分析和讨论。
关键词 手术器械 跟踪定位技术 工作原理 立体视觉 立体匹配 三维重建 摄像机 计算机辅助外科手术
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基于手眼立体视觉的弧焊机器人平面工件定位系统 被引量:7
14
作者 李金泉 陈善本 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期9-12,16,共5页
在工业生产中应用的焊接机器人都是示教再现式的机器人 ,在批量生产时这种机器人要求每次工件定位必须一致 ,否则需要重新示教 ;带有离线编程系统的机器人同样存在工件定位问题 ,如果工件定位不准 ,焊接机器人无法按原离线编程系统生成... 在工业生产中应用的焊接机器人都是示教再现式的机器人 ,在批量生产时这种机器人要求每次工件定位必须一致 ,否则需要重新示教 ;带有离线编程系统的机器人同样存在工件定位问题 ,如果工件定位不准 ,焊接机器人无法按原离线编程系统生成的路径完成焊接。作者针对平面工件开发了一套基于手眼立体视觉的弧焊机器人工件定位系统 ,首先对摄像机的内外参数和机器人手眼关系进行标定 ;然后控制机器人运动 ,使安装在机器人末端的摄像机在两个不同的位置取像 ;最后通过图像处理和立体视觉的方法来计算出平面工件在机器人基坐标系中的三维信息。试验表明该系统获取的工件定位信息精确。 展开更多
关键词 弧焊机器人 图像处理 立体视觉 摄像机标定 工件定位
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基于立体视觉的目标检测与轨迹预测研究综述 被引量:13
15
作者 胡春生 闫小鹏 +1 位作者 魏红星 李国利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第3期50-65,共16页
目前基于立体视觉信息的运动目标识别定位、跟踪及轨迹预测是机器视觉领域的研究热点。通过归纳整理相关文献,从双目立体视觉技术、运动目标检测技术、运动目标轨迹预测技术三个方面对基于立体视觉的运动目标检测及轨迹预测进行了概述,... 目前基于立体视觉信息的运动目标识别定位、跟踪及轨迹预测是机器视觉领域的研究热点。通过归纳整理相关文献,从双目立体视觉技术、运动目标检测技术、运动目标轨迹预测技术三个方面对基于立体视觉的运动目标检测及轨迹预测进行了概述,分别阐述了相机标定的常见方法、图像特征提取及立体匹配不同算法的适用场景、各运动目标检测方法的优缺点、常用轨迹预测方法的预测思路及优劣势。针对基于立体视觉的运动目标检测与轨迹预测的研究,指出了其现今面临的挑战和研究重点,可为相关研究人员提供参考。 展开更多
关键词 立体视觉 相机标定 图像特征提取 立体匹配 运动目标检测 轨迹预测
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一种基于平面靶标的全自动标定方法 被引量:13
16
作者 卜鹏辉 赵宏 +2 位作者 谷飞飞 马跃洋 李欢欢 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期192-196,共5页
摄像机的快速高精度标定一直是视觉测量中亟需解决的主要问题,目前针对不同的摄像机成像模型有多种标定方法。提出了一种基于圆形标记点以及极径、极角的棋盘格角点排序算法,实现了单目和多目摄像机的高精度全自动标定。通过实验验证了... 摄像机的快速高精度标定一直是视觉测量中亟需解决的主要问题,目前针对不同的摄像机成像模型有多种标定方法。提出了一种基于圆形标记点以及极径、极角的棋盘格角点排序算法,实现了单目和多目摄像机的高精度全自动标定。通过实验验证了该算法对于不同位姿标定图像的有效性和稳健性,实验结果表明改进后的标定方法既保证了摄像机的标定精度,又提高了标定的自动化程度,可以广泛应用于机器视觉中的单目和双目摄像机的标定。 展开更多
关键词 测量 立体视觉 摄像机标定 自动化 棋盘格 标记点
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光学体视显微图像立体测量系统研究与开发 被引量:9
17
作者 刘莉 姜志国 +1 位作者 谢凤英 陈进 《中国体视学与图像分析》 2003年第4期220-224,共5页
根据立体视觉的原理,设计实现了基于光学体视显微镜图像的立体测量系统。从图像采集、摄像机标定、立体匹配到深度图生成,建立了完整的系统。对系统中的摄像机模型进行了线性标定,达到了亚像素的标定精度。在立体匹配中实现了三种不同... 根据立体视觉的原理,设计实现了基于光学体视显微镜图像的立体测量系统。从图像采集、摄像机标定、立体匹配到深度图生成,建立了完整的系统。对系统中的摄像机模型进行了线性标定,达到了亚像素的标定精度。在立体匹配中实现了三种不同的算法:改进的区域相关性匹配算法、基于边界特征的概率松弛迭代匹配方法、新序数测度法(New Ordinal Measure),并对结果的精度进行了分析和比较。 展开更多
关键词 立体测量 立体匹配 摄像机标定 光学体视显微镜
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双目立体视觉非接触式测量研究 被引量:12
18
作者 黄松梅 毕远伟 +1 位作者 刘殿通 程志宏 《烟台大学学报(自然科学与工程版)》 CAS 2017年第4期323-327,共5页
为了实现距离和物体尺寸的非接触式测量,通过摄像机标定、图像的采集和预处理、立体校正、立体匹配、三维重建等关键技术,实现了物体点三维坐标的求解.采用图割法和块匹配2种算法分别进行立体匹配,建立了原图像与视差图之间的对应关系,... 为了实现距离和物体尺寸的非接触式测量,通过摄像机标定、图像的采集和预处理、立体校正、立体匹配、三维重建等关键技术,实现了物体点三维坐标的求解.采用图割法和块匹配2种算法分别进行立体匹配,建立了原图像与视差图之间的对应关系,实现了物体与相机距离测量,在此基础上实现了物体外观尺寸的测量.并对2种匹配算法的精度和速度进行了对比,实验结果表明:图割法测量结果更加精确,块匹配算法测量速度更快. 展开更多
关键词 立体视觉 摄像机标定 立体匹配 三维重建 图割法 视差图
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基于改进遗传算法的立体视觉系统标定 被引量:10
19
作者 张可 许斌 +1 位作者 唐立新 师汉民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-4,共4页
立体视觉系统的摄像机标定是一个多参数、非线性的复杂函数优化问题,传统优化方法很难解决。论文对标准遗传算法的编码方式进行了改进,经过改进后的遗传算法具有变量搜寻区间的自适应调整能力,在保持染色体编码长度不变的情况下,能同时... 立体视觉系统的摄像机标定是一个多参数、非线性的复杂函数优化问题,传统优化方法很难解决。论文对标准遗传算法的编码方式进行了改进,经过改进后的遗传算法具有变量搜寻区间的自适应调整能力,在保持染色体编码长度不变的情况下,能同时满足变量搜索空间大小和编码精度的要求。利用改进了的遗传算法对双目视觉系统摄像机进行标定的结果表明,该算法能有效地实现高维寻优空间的近优解搜索。 展开更多
关键词 立体视觉 摄像机标定 遗传算法 变量区间自适应调整
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基于双相机立体摄影测量的路面裂缝识别方法 被引量:12
20
作者 宋宏勋 马建 +1 位作者 王建锋 崔国丽 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期18-25,40,共9页
为了实现对路面损坏裂缝的快速检测,提出了一种基于双相机立体摄像测量的路面损坏裂缝快速识别方法。运用2台面阵相机,1台垂直拍摄,1台倾斜拍摄,对路面同一物点建立2台相机之间的映射关系。利用映射关系,计算出倾斜拍摄图像变换后的图像... 为了实现对路面损坏裂缝的快速检测,提出了一种基于双相机立体摄像测量的路面损坏裂缝快速识别方法。运用2台面阵相机,1台垂直拍摄,1台倾斜拍摄,对路面同一物点建立2台相机之间的映射关系。利用映射关系,计算出倾斜拍摄图像变换后的图像,将变换后的图像与垂直拍摄的图像进行运算,实现路面裂缝的快速分割识别。结果表明:将倾斜拍摄的路面图像按映射关系变换后获得的新图像与垂直拍摄的路面裂缝图像做相乘运算,可以突出路面的裂缝信息,弱化路面背景信息,实现路面裂缝图像的快速识别;所提出的裂缝识别算法识别效果优于其他几种算法。 展开更多
关键词 道路工程 路面 立体摄影测量 裂缝检测 图像处理 相机
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