合成孔径雷达三维成像中的视觉语义浅析

"合成孔径雷达微波视觉三维成像",从概念上说,旨在将"视觉语义"引入到合成孔径雷达的成像模型中,以期提高三维成像的质量.对层析合成孔径雷达(TomoSAR)来说,"视觉语义"的引入可望有效减少To-moSAR所需的观测次数.然而,什么是"视觉语义"?从视觉感知的途径看,"单眼"和"双眼"均可以从场景感知三维结构信息;从...     

视觉测量误差的研究与讨论

通过模拟实验研究发现,测量误差随着标定参照物与摄像机之间距离的增大,及标定参照物与被测量平面间距离的减小,呈现出先增加后减小的趋势,而在标定参照物靠近摄像机时的误差最小．研究还发现,在被测平面到摄像机的距离保持不变时,被测区域越大,测量误差越大．     

基于平行性约束的摄像机标定与3D重构

引入了梯形的一个仿射不变量,并利用这个不变量,建立了梯形的相似不变量与摄像机内参数之间的约束关系.基于这个约束关系,利用摄像机内参数的知识或梯形相似不变量的知识,可以线性确定摄像机的内参数、运动参数和梯形的相似不变量.由于梯形是由一对平行线段唯一确定的,平行线段在许多场景中经常出现,因而该方法有很广泛的适用性.实验结果表明了该算法的有效性.该工作提供了一个基于平行性约束的框架,以往的基于平行四边形、平行六面体的方法都可以纳入到这个框架中.     

基于尺度不变特征的视频镜头检测

通过分析帧间的尺度不变特征点匹配数目随时间变化的性质来检测镜头边界,并提出2种帧间匹配机制--两两匹配机制和连续匹配机制.一个视频镜头内的特征点匹配数目具有平滑变化的特性,而在镜头边界处则表现出陡然变化的特性.通过将各类型的镜头切换统一于一种检测模式,可清晰地分割出镜头,避免模型选择和参数调整.     

PnP问题的线性求解算法

经典的PnP(3(n(5)问题从本质上来说是非线性的,不但具有多解性而且对图像点的位置误差极为敏感.经典PnP问题仅涉及一幅图像,针对机器人导航中的实际需求,将PnP问题扩展到了摄像机作平移运动下的两幅图像的情况,并研究探讨了在这种情况下PnP问题的线性求解方法,主要结果有:给定平移运动下n个控制点的两幅图像,(1) 当n＝3时,可线性求解摄像机的方位以及摄像机内参数的两个尺度因子;(2) 当n4时,不仅可以线性求解摄像机的方位,而且能够确定摄像机的所有内参数.也就是说,给定平移视点下的两幅控制点图像,可以线性求解摄像机未标定的PnP问题.结果具有一定的理论意义和应用价值.     

由矩形确定摄像机内参数与位置的线性方法

提出了一种求解摄像机内参数及确定摄像机位置的线性方法.首先通过空间平面上两个非平行矩形的图像来计算圆环点的图像,进而由圆环点对摄像机内参数的约束方程标定摄像机内参数,并给出了此约束方程具有惟一解的充要条件.摄像机方位是通过计算图像与空间平面间的单应矩阵来确定的.另外,还给出了在相差一个比例因子的情况下,由拉盖尔定理恢复矩形欧氏度量信息的线性方法.该方法的特点在于,无须知道矩形的任何几何信息,也不涉及图像匹配问题,而且所有计算方法均是线性的.大量的模拟和真实图像实验结果表明,所给出的方法具有求解精度高、鲁棒性强的优点.     

快速鲁棒的城市场景分段平面重建

对于基于图像的城市场景重建,由于光照变化、透视畸变、弱纹理区域等因素的影响,传统像素级与区域级的重建算法通常难以获得可靠的重建结果.为了解决此问题,本文提出一种快速、鲁棒的分段平面重建算法.根据城市场景结构特征与分段平面假设,本文算法首先利用基于连通域检测的空间平面拟合方法从初始空间点中抽取充分且可靠的候选空间平面,然后在MRF（Markov random field）能量最小化框架下将场景的完整结构推断问题转化为平面标记问题进行求解.由于候选平面集与融合灰度一致性度量、空间几何与可见性约束的能量模型的高可靠性,场景的完整结构因此可被有效地重建.实验结果表明,本文算法能较好地克服传统算法可靠性差、重建场景不完整等缺点,同时具有较高的计算效率.     

直线参数化方式的优化设计

提出了一条设计直线参数化方式的新标准--递归性标准,它和作者在"Three conditions of a good line parameterization"文中提出的唯一性、有界性、均匀性三条标准一起构成了评价 直线参数化方式优劣的新框架.根据上述四条标准,证明了不存在同时满足这四条标准的直线参 数化方式t和直线参数化方式c= ax+ (ao-lal)y, a∈[-a0 ,a0)不但满足唯一性、有界性和递归性 标准,而且可以获得均匀性标准的最优近似.     

同心拼图中深度的计算

提出一种新的基于图像绘制的方法：多同心拼图法。该方法将摄像机限制在同一平面绕不同中心的同心圆上旋转,产生多个同心拼图。新的图像由已获得的图像插值产生。多同心拼图法是对Shum提出的单同心拼图法的一种有效改进,其主要特点是能消除单同心拼图法中存在的深度畸变现象。多同心拼图法不需要三维重建过程,具有实现方便、计算简单、能实时产生具有真实感的场景图的优点,在虚拟现实和动画生成方面具有比较重要的应用价值。     

基于主动视觉系统的摄像机自定标方法研究

提出了一种新的基于主动视觉系统的摄像机自定标方法,其主要特点是可以线性求解 摄像机的所有5个内参数.该方法的基本原理是利用图像中平面场景的信息,通过控制摄像机 作多组平面正交平移运动,由平面场景图像的单应性(homography)矩阵建立摄像机内参数线性 约束方程组,来求解摄像机的内参数,同时给出约束方程组解的唯一性与平移运动组之间的关系.