摄像机标定方法综述

首先介绍了摄像机标定的基本原理以及对摄像机标定方法的分类。通过对最优化标定法、双平面标定法、两步法等传统摄像机方法的具体分析，给出了各种方法的优劣对比；同时对多种自标定方法的研究现状、发展情况以及存在问题进行了探讨。最后给出了发展传统摄像机标定方向、提高摄像机自标定精度的二些参考建议。     

导弹惯性平台射前自标定技术

文中通过对导弹惯性平台特点的研究,提出了在一次通电前提下,基于小角度转动,实现平台误差系数标定的方案,给出了惯性平台误差系数标定的方法和公式解算。平台射前自标定主要是依靠平台自身的条件和特性来完成的,而不依靠任何外部转台。利用平台的一次通电特性对导弹的误差进行分离补偿,是提高导弹武器命中精度的经济而可行的方案,同时也提高了武器系统的机动性。     

An efficient camera calibration and optimisation method based on orthogonal vanishing points

A more efficient camera calibration and optimisation method based on orthogonal vanishing points is proposed. After extracting corner points on the calibration images by using the Harris algorithm, some parallel lines are fitted via the least square method. The Levenberg–Marquard (L–M) algorithm is used to find out the optimum vanishing points. The intrinsic parameters are solved on the basis of the orthogonal vanishing point characters. The enhanced Tsai’s method is designed to solve the extrinsic parameters. The minimum residue optimisation function is introduced to calculate the distortion coefficients and optimise all parameters globally. The feasibility and efficiency of the proposed method is illustrated by an experimental study. The method can be used to obtain high precision calibration parameters without the need of sophisticated mechanical devices. It has great potential to calibration cameras in the field of computer vision, 3D measurement, etc.     

Multi-Camera Human Activity Monitoring

With the proliferation of security cameras, the approach taken to monitoring and placement of these cameras is critical. This paper presents original work in the area of multiple camera human activity monitoring. First, a system is presented that tracks pedestrians across a scene of interest and recognizes a set of human activities. Next, a framework is developed for the placement of multiple cameras to observe a scene. This framework was originally used in a limited X, Y, pan formulation but is extended to include height (Z) and tilt. Finally, an active dual-camera system for task recognition at multiple resolutions is developed and tested. All of these systems are tested under real-world conditions, and are shown to produce usable results. This work has been supported by the NSF through grants #IIS-0219863, #CNS-0224363, #CNS-0324864, #IIP-0443945, #CNS-0420836, #IIP-0726109, and #CNS-0708344.     

无线传感器网络RSSI自校正定位

无线传感器网络的许多应用都和节点的位置紧密相关,节点自定位成为当前研究的一个热点。针对信号强度受环境影响较大,提出了接收信号强度自校正定位算法。该算法利用信标节点实际测量信号确定无线信号传播损耗模型,采用组合3边测量获得节点坐标估计值集合,再用加权质心方法确定节点的最终坐标。仿真结果表明,该算法较传统的基于接收信号强度定位方法定位精度有了明显的改进。     

基于UG的摄像头夹子注塑模设计

在分析塑料成型工艺和产品结构特点的基础上,基于UGNX7.0的MoldWizard模块,对摄像头夹子注塑模具的设计过程进行了详细的阐述。与传统的注塑模设计相比,应用UGNX7.0的MoldWizard模块进行注塑模设计,可以大大缩短产品研发周期、模具设计周期和加工周期,有效保证注塑模设计的准确性,提高设计效率,降低成本。该模具设计采用潜伏式浇口保证了塑件的表面质量,采用弹簧复位防止合模时与侧滑块产生干涉。     

齿轮视觉检测中的尺度与方向相关性联合降噪

建立了小模数齿轮视觉检测系统用于小模数齿轮的工业测量。针对该系统在标定过程对图像降噪的需求,提出了基于Curvelet变换的域尺度与方向相关性联合降噪算法。首先,介绍了Curvelet变换的原理和过程;根据齿轮自身的对称性特点提出了利用尺度和方向间相关性的联合降噪算法,并计算了对应的参数。然后,比较了不同噪声情况下该算法的处理效果。最后,同3种常见的降噪算法（高斯滤波,小波降噪,普通的Curvelet阈值降噪）进行了比较。结果显示：经相关性联合降噪算法处理后的峰值信噪比（PSNR）优于高斯滤波6 db以上;优于小波变换降噪3 db以上;优于阈值降噪8 db以上。处理结果表明：提出的算法可较好地保持齿轮边缘效果,可满足小模数齿轮视觉检测系统后期摄像机自标定图像质量的需求。     

基于光强自标定移相算法检测光学面形

考虑菲佐型波长移相干涉仪中波长可调谐激光器光强与调节电压之间的关系会对相位计算精度造成影响,本文提出了一种基于光强自标定的波长移相算法。首先,分析了波长可调谐激光器调节电压与输出光强之间的关系,建立了数学模型;然后,依据最小二乘判据,推导出了波长移相干涉仪的光强自标定移相算法。最后,实施了仿真实验,通过计算机生成背景光强具有一定变化的12幅干涉图,利用所提出的算法进行了相位恢复。结果表明,提出的算法可以很好地免疫激光器的光强变化,实现高精度的相位恢复。对口径为100mm的平面镜的测量结果显示RMS为0.005λ,PV为0.073λ。与ZYGO干涉仪测量结果的比较显示,两次测量面形的偏差RMS为0.0014λ,PV为0.022λ。得到的结果证明了算法的可行性及在菲佐型波长移相干涉仪中的实用性。     

基于复合位姿的二维自校准研究

自校准与校准相比,无需精度等级高于被校准对象的标准样板,能以较低的条件成本实现精密测量仪器系统误差的校准。 二维自校准中的标准样板常采用初始、相对旋转和平移的传统三位姿组合。 位姿之间相互独立且所有位姿变换均以初始位姿为 基础。 采用旋转和平移两种位姿复合后的位姿,能避免两次位姿变换之间必须将标准样板回归初始位姿的冗余操作,简化了二维 自校准流程。 基于复合位姿的二维自校准经仿真实验证明能在模拟噪声环境中有效分离被校准对象的误差,其不确定度与传统 非复合位姿组合的相等。 复合位姿的引入不影响二维自校准的噪声抑制能力。 在影像测量仪上实施二维自校准实验,采用包含 复合位姿的三位姿组合的二维自校准分离的工作台系统误差接近传统三位姿组合。 两种位姿组合对应的工作台系统误差结果相 差 0. 167 μm。 另外通过采用包含复合位姿的四位姿组合的实验结果,进一步论证了基于复合位姿的二维自校准效果。     

Spherical approximation for multiple cameras in motion estimation: Its applicability and advantages

Estimating motions of a multi-camera system which may not have overlapping fields of view is generally complex and computationally expensive because of the non-zero offset between each camera’s center. It is conceivable that if we can assume that multiple cameras share a single optical center, and thus can be modeled as a spherical imaging system, motion estimation and calibration of this system would become simpler and more efficient.