机器视觉中彩色伪随机编码投影系统及标定

为了研究基于三维场景单幅二维图像的不标定欧式重构理论,需要构造一个编码投影系统,并预标定出其相关参数,依据伪随机彩色编码的原理,代数射影几何中的交比不变性质,以及被视为逆向照相机投影系统的标定数学模型,提出了投影系统的标定步骤和方法．将一幅伪随机编码图案与投影系统相结合,构造了一种新的视觉投影系统．标定实验表明,由此系统将伪随机彩色编码图案投射到靶标空间,利用CCD照相机拍摄其图像,进行图像的特征点提取和数据处理后得到了投影系统的参数。     

冷轧带钢缺陷表面形状恢复新算法

为改善冷轧带钢表面缺陷分类识别性能,提出基于从阴影恢复形状原理的表面缺陷三维重构算法． 针对表面缺陷检测系统的光路设计,提出一种改进的Oren-Nayar漫反射模型,结合透视投影模型推导出相应 的反射图方程,利用基于高阶Lax-Friedrichs汉密尔顿函数和牛顿迭代相结合的快速扫描算法完成了该方程 的求解,实现表面缺陷三维信息的提取．利用合成图像和表面缺陷图像进行三维重构实验,结果表明该算法 重构精度高,验证了改进光照模型的正确性．该三维重构算法能够有效地提取冷轧带钢表面缺陷三维信息, 有助于提高表面缺陷分类识别性能     

应用计算机视觉技术进行物体三维重构

基于计算机视觉技术,提出了一种三维物体重构方法;利用激光三角测量原理,建立了几何光学模型;采用新方法对摄像头进行了精确标定,获得了Homography矩阵,实现了三维小物体的重构。针对三维转动的不平行度和激光散斑的影响,提出了激光刀口斜率拟合校正法。对4~30 mm的物体三维重构表明,测量精度达到0.05 mm。     

激光扫描图像编码三维视觉系统误差分析与标定

基于激光扫描图像编码的三维视觉原理,提出了对其进行误差分析的方法,并通过移动标准平面来建立深度数据表的标定方法．该方法有效地减少了图像采集和处理量,测量时 间短,标定精度高．     

机器人视觉系统的自标定新算法

基于平面模板摄像机自标定的新算法，利用正六边形的特性，给出了一种精确求解其外接圆圆心的巧妙方法．基于这种算法，又提出了一种完全基于欧氏空间一般定理的实用算法．在平面模板上需三个半径已知的圆，摄像机只需作两次运动参数未知的刚体运动，即可确定摄像机的内部参数．本算法对摄像机的运动没有约束，且平面模板易于制作．仿真试验和真实图像试验的结果表明，此算法的标定精度足可与通常的平面模板标定算法相比，且用到的图像幅数更少．     

三维动态人脸图像的高精度填充重构算法设计

现有的图像重构算法未进行立体匹配处理,导致重构的图像与原图像相比在细节方面差距较大,甚至出现失真.为此,进行了三维动态人脸图像的高精度填充重构算法设计.采集二维人脸图像,进行相机标定、图像灰度化、图像滤波等预处理;利用算子提取人脸图像特征点并根据特征点分布进行立体匹配;对立体匹配后的特征点进行划分,得到人脸特征网格组成的三维模型;将二维图像中的纹理映射到三维模型上,实现三维重构.结果表明:所设计的算法减少了重构图像与原图像在细节上的差距,解决了重构图像的失真问题.     

一种新的灰度图像二值表示方法

半色调技术是一种将具有多灰度等级的图像转换成二值图像的方法，它利用人类视觉系统的特点来重构一幅灰度图像，主要应用于图像的硬拷贝上。本文提出了一种半色调处理的算法，它结合了误差分散技术及半色调模对应方法来生成半色调图像。在文章的最后我们给出了一个算法应用的例子。     

基于单模板的二维场景重建方法

针对现有场景重建算法具有计算复杂度高且鲁棒性差的缺点,本文采用一种基于映射变换的黑箱标定方法,根据图像坐标与世界坐标的线性映射模型,利用矩阵方程获取摄像机参数。与传统方法相比,该方法仅需一幅模板图像,降低了特征点与模板个数,简化了计算。实验过程中,利用图像降噪、改进的Harris算子角点提取等预处理过程快速提取特征点,实现摄像机参数标定的映射变换;建立了误差评价函数评价本文方法与Tsai标定算法。实验结果表明,该方法具有稳定性强、计算精度高、算法简捷的特点。     

基于双目视觉自动识别系统的应用研究

本文在研究双目视觉和国内外康复系统发展现状的基础上,提出将计算机双目视觉技术应用于人体康复理疗自动识别系统,研究基于计算机双目视觉技术的人体康复过程自动识别系统.计算机立体视觉是机器人研究的重要内容,被人们广泛研究.随着研究的不断深入,计算机双目视觉技术在生物医学、制造工业和信息工业等领域逐渐显示出很好的应用前景.本论文研究从两幅二维图像获得三维场景的计算机平行双目视觉技术.主要研究目的是通过利用同一康复训练肢体的两幅不同图像实现空间三维坐标的重建.     

基于RexcanⅢ扫描仪的空调遥控器外形数据测量研究

RexcanⅢ流动式光学扫描仪基于光栅原理,利用系统标定和参考标志点来实现多幅图像的拼合对齐,是逆向工程领域中一种先进的非接触式光学扫描设备,能快速获取高质量电子产品空调遥控器外形三维点云数据,测量易于实现且测量范围大,测量速度快,测量点云数据质量好,更有利于下游数据建模与检测等应用.     

基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建

近年来,随着计算机技术的快速发展和装备高清相机的四旋翼无人机的普及,基于被动视觉法的建筑物三维重建逐渐成为计算机视觉和图形学领域的热点。然而,现有的被动视觉法针对建筑建模时存在耗时长、局部细节重建效果差等问题。针对这些不足,提出一种基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建方法。首先,利用运动恢复结构的方法,对无人机针对目标建筑航拍采集的照片序列恢复建筑周边场景的稀疏点云;同时,采用RANSAC方法,提取地面和建筑立面;进而对点云进行聚类,以提取出构成建筑的稀疏点云,再依据建筑稀疏点云得到建筑的柱状模型;最后,对该模型进行平整化处理,得到保持建筑顶部轮廓细节的三维模型。实验结果表明,利用所提方法可以快速得到建筑的三维模型,同时能较好地保持建筑顶部的轮廓细节。     

深度图像超分辨率重建技术综述

便携式消费级深度相机的问世和发展，加速了深度信息在无人驾驶、人机交互、三维重建等领域的应用，但低成本消费级相机所拍摄的深度图像通常具有较低的空间分辨率。深度图像超分辨率重建是一种能有效提高深度信息空间分辨率的方法，已经成为计算机视觉和图像处理领域的研究热点。在详细阐述深度图像超分辨率重建概念和必要性的基础上，从输入图像角度，全面梳理归纳了近年来深度图像超分辨率重建方法的研究现状，对其中的关键性问题和今后的研究方向做了较为深入的分析，最后对深度图像超分辨率重建的应用前景进行了展望。     

面向瞬态成像仿真的遮挡目标逆向重构方法

由于瞬态成像硬件系统存在结构复杂、价格昂贵以及性能评估困难等问题,提出了一种新的逆向重构算法,并利用软件仿真的方法建立了瞬态成像链路．该方法首先根据仿真场景简化像素累积函数,并引入检测概率的方法获得三维空间中目标体素的采样; 然后利用射线追踪的方法计算目标的全局检测概率,通过阈值分割得到目标的三维点云信息;最后融合点云进行三维场景渲染．实验结果表明,这种方法能够仿真遮挡目标三维场景的瞬态成像过程,并且逆向重构算法增强了遮挡目标重构的效果．     

3D reconstruction method based on contour features

To guarantee the accuracy and real-time of the 3D reconstruction method for outdoor scene, an algorithm based on region segmentation and matching was proposed. Firstly, on the basis of morphological gradient information, obtained by comparing color weight gradient images and proposing a multi-threshold segmentation, scene contour features were extracted by a watershed algorithm and a fuzzy c-means clustering algorithm. Secondly, to reduce the search area, increase the correct matching ratio and accelerate the matching speed, the region constraint was established according to a region''s local position, area and gray characteristics, the edge pixel constraint was established according to the epipolar constraint and the continuity constraint. Finally, by using the stereo matching edge pixel pairs, their 3D coordinates were estimated according to the binocular stereo vision imaging model. Experimental results show that the proposed method can yield a high stereo matching ratio and reconstruct a 3D scene quickly and efficiently.     

Using Pure Translation to Get Euclidean Reconstruction

3D reconstruction of the scene from a movingcamerais one of the challenging problems of computervision.It is well known that when nothingis knownabout the camera intrinsic parameters ,the extrinsicparameters or the scene ,it is only possibletocomputea reconstruction up to an unknown projective trans-formation[1].In order to obtain an Euclidean reconstructionfrom the projective reconstruction, some additionalinformation about either the camera or the scene isneeded. The information of the camer…     

不规则成像机器视觉系统探索

传统的机器视觉系统在检测中按照预先设定的采样频率与固定的分辨率采集图像.在大背景小目标的机器视觉检测中,图像中存在大量的冗余数据.提出了一种具有不规则成像功能的机器视觉系统,重点讨论了不规则图像的数据格式、不规则图像的拼接和内存处理三个问题.通过预注视机制,这种具有不规则成像功能的机器视觉系统可以使缺陷区域分辨率高,背景区域分辨率低,显著地减少图像处理的数据量,提高检测的精度和速度.     

正交双目视觉长轴类零件装配端位姿检测方法

为解决非正交双目立体视觉在长轴类零件三维位姿检测中需要多个特征点进行匹配,计算量大以及视野中难以获取整个零件的图像等问题,提出一种基于正交双目立体视觉检测长轴类零件装配端三维位姿方法.采用光轴正交的两个相机同时采集长轴类零件装配端的图像,分别采用亚像素法对所采得的图像进行处理,可以得到被检测长轴类零件装配端在两个相机图像坐标系内的位置和姿态,再依据正交双目立体视觉模型对两组位置信息进行融合得到其三维位姿.实验结果表明:利用两个CMOS相机构成的正交双目立体视觉能够快速、精确检测长轴类零件装配端的三维位姿.该方法只需要一个特征点进行匹配,计算量小、简单易行,适用于通过机器视觉引导工业机器人进行精密长轴类零件的快速装配.     

算法可重构的工业视觉饮料瓶盖缺陷检测

该文针对工业机器视觉系统软件对图像处理算法可重构的需求,以工业机器视觉饮料瓶盖缺陷检测为应用背景,给出了一种算法可重构的工业机器视觉饮料瓶盖缺陷检测系统软件的设计方案。该方案设计并实现了3种提取饮料瓶盖感兴趣区域的方法。同时结合饮料瓶盖缺陷检测的流程,详细阐述了系统软件对检测算法进行重构的原理及过程。最后,利用软件重构的检测算法序列对感兴趣区域图像进行缺陷检测,对测试结果进行了分析比较。测试结果表明该文的检测软件具有良好的实用性和检测性能。     

勿需图像矫正的高精度窄基线三维重建算法

精确可信三维重建受图像配准与矫正误差严重影响, 为此, 提出一种勿需矫正的高精度窄基线三维重建算法. 先结合相位相关与曲线拟合原理获得高精度亚象元视差: 对两幅图像傅里叶变换的归一化交叉能量谱进行傅里叶逆变换得到一峰值明显的矩阵, 用高斯函数对峰值附近数据进行曲线拟合计算配准关系; 再将视差累加并进行单位化寻找基线在成像面上的投影(主方向); 最后把视差在主方向投影, 根据像点深度与该投影成正比例, 进行场景三维欧氏重建. 无矫正误差与高高精度视差计算使重建结果精确可信, 对多类场景进行实验, 证明该方法有优良的效果.