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Line Matching Across Views Based on Multiple View Stereo 被引量:5
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作者 FU Kang-Ping SHEN Shu-Han HU Zhan-Yi 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1680-1689,共10页
关键词 多视点 立体 DBSCAN算法 配基 线路 浏览 图形匹配 匹配方法
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基于ERH-Stereo立体匹配PCBA元件高度测量算法 被引量:2
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作者 张嘉龙 刘桂雄 周善龙 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期68-74,共7页
针对柔性化功能测试中实装电路板(Printed Circuit Board Assembly,PCBA)元件高度测量传统方法操作不便、效率较低问题,提出一种基于ERH-Stereo立体匹配PCBA元件高度测量算法,由双目测距原理采集PCBA对象获得RGB图像,再由RAFT-Stereo加... 针对柔性化功能测试中实装电路板(Printed Circuit Board Assembly,PCBA)元件高度测量传统方法操作不便、效率较低问题,提出一种基于ERH-Stereo立体匹配PCBA元件高度测量算法,由双目测距原理采集PCBA对象获得RGB图像,再由RAFT-Stereo加以ECA+UHRNet创新ERH-Stereo立体匹配网络结构获得PCBA高精度视差图,进而求得PCBA深度信息、元件高度。实验表明,ERH-Stereo在Scene Flow数据集上EPE、D1指标达到0.43%、5.1%,高度测量绝对误差均<1 mm,可以满足实际指导PCBA测试治具柔性化设计要求。 展开更多
关键词 高度测量 实装电路板 立体匹配网络 注意力机制 高分辨率网络
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基于改进Patchmatch及切片采样粒子置信度传播的立体匹配算法 被引量:4
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作者 李晶皎 马利 +1 位作者 王爱侠 马帅 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期609-613,共5页
针对立体匹配时视差不连续区、倾斜平面及非前向平行平面误匹配较高的问题,提出了一种基于改进Patchmatch及切片采样粒子置信度的立体匹配算法.定义了具有边缘特性的Patchmatch相似性函数,并建立基于Patchmatch的非前向平行平面视差平... 针对立体匹配时视差不连续区、倾斜平面及非前向平行平面误匹配较高的问题,提出了一种基于改进Patchmatch及切片采样粒子置信度的立体匹配算法.定义了具有边缘特性的Patchmatch相似性函数,并建立基于Patchmatch的非前向平行平面视差平面估计模型.利用粒子置信度传播代替原有的最近邻搜索,使用较少的粒子近似目标分布,并采用切片采样马尔可夫链蒙特卡罗方法解决传播过程中粒子重采样更新问题.Middlebury图像数据集测试表明,该算法能够降低视差不连续区域的误匹配,有效地提高了倾斜平面及非前向平行平面图像的匹配精度. 展开更多
关键词 立体匹配 Patchmatch 粒子置信度传播 切片采样 马尔可夫链蒙特卡罗
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基于跨尺度PatchMatch的立体匹配算法 被引量:3
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作者 王正家 陈长乐 +1 位作者 徐研彦 陈钒齐 《电子测量技术》 北大核心 2022年第12期114-119,共6页
针对现有的PatchMatch(3D标签优化)立体匹配算法存在对图像中弱纹理、视差不连续区域匹配精度低的问题,提出了一种结合超像素分割和跨尺度PatchMatch的立体匹配算法。首先,通过高斯下采样获得多尺度图像并对各尺度图像超像素分割。其次... 针对现有的PatchMatch(3D标签优化)立体匹配算法存在对图像中弱纹理、视差不连续区域匹配精度低的问题,提出了一种结合超像素分割和跨尺度PatchMatch的立体匹配算法。首先,通过高斯下采样获得多尺度图像并对各尺度图像超像素分割。其次,基于四色定理腐蚀超像素边界使3D标签在超像素上迭代传播具有子模性和独立性,生成的子模能量用图割(graph cut, GC)算法得到最优解。最后,提出跨尺度能量函数模型,约束不同尺度下同名像素3D标签能量一致,使3D标签迭代传播可在不同尺度进行GC优化,获得最优视差图。在Middlebury数据集上的实验结果表明,本文算法对21组弱纹理、复杂纹理图像的平均误匹配率为2.20%,相比其他改进的PatchMatch立体匹配算法误匹配率降低了10.1%,且视差图误匹配可视化显示,弱纹理、视差不连续区域匹配效果优于其他改进的PatchMatch立体匹配算法。 展开更多
关键词 立体匹配 3D标签 跨尺度 超像素 视差图
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Feature point matching of curved surface and robust uncertainty 被引量:1
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作者 Tian Jinsi Su Jianbo 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第2期355-361,共7页
Stereo matching is an important research area in stereovision and stereo matching of curved surface is especially crucial A novel correspondence algorithm is presented and its matching uncertainty is computed robustly... Stereo matching is an important research area in stereovision and stereo matching of curved surface is especially crucial A novel correspondence algorithm is presented and its matching uncertainty is computed robustly for feature points of curved surface. The comers are matched by using homography constraint besides epipolar constraint to solve the occlusion problem. The uncertainty sources are analyzed. A cost function is established and acts as an optimal rule to compute the matching uncertainty. An adaptive scheme Gauss weights are put forward to make the matching results robust to noises. It makes the practical application of comer matching possible. From the experimental results of an image pair of curved surface it is shown that computing uncertainty robustly can restrain the affection caused by noises to the matching precision. 展开更多
关键词 stereo matching robust uncertainty HOMOGRAPHY Gauss weights.
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基于PatchMatch的半全局高效双目立体匹配算法 被引量:7
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作者 桑苗苗 彭进先 +1 位作者 达通航 张旭峰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期204-208,共5页
近年来双目立体匹配技术发展迅速,高精度、高分辨率、大视差的应用需求无疑对该技术的计算效率提出了更高的要求。由于传统立体匹配算法固有的计算复杂度正比于视差范围,已经难以满足高分辨率、大视差的应用场景。因此,从计算复杂度、... 近年来双目立体匹配技术发展迅速,高精度、高分辨率、大视差的应用需求无疑对该技术的计算效率提出了更高的要求。由于传统立体匹配算法固有的计算复杂度正比于视差范围,已经难以满足高分辨率、大视差的应用场景。因此,从计算复杂度、匹配精度、匹配原理等多方面综合考虑,提出了一种基于PatchMatch的半全局双目立体匹配算法,在路径代价计算过程中使用空间传播机制,将可能的视差由整个视差范围降低为t个候选视差(t远远小于视差范围),显著减少了候选视差的数量,大幅提高了半全局算法的计算效率。对KITTI2015数据集的评估结果表明,该算法以5.81%的错误匹配率和20.2 s的匹配时间实现了准确性和实时性的明显提高。因此,作为传统立体匹配改进算法,该设计可以为大视差双目立体匹配系统提供高效的解决方案。 展开更多
关键词 双目立体匹配 Patchmatch算法 计算效率 高精度大视差
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双目立体视觉技术及其在智慧农业中的应用研究进展 被引量:7
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作者 杨学军 钟金彪 +3 位作者 林开颜 吴军辉 陈杰 司慧萍 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期27-39,共13页
双目立体视觉技术作为一种获取现实世界立体感知的重要方法,可以实现农业场景目标的三维定位和点云重建,提取立体三维信息,具有很大的应用潜力。该文介绍了双目立体视觉技术的应用流程,包括双目视觉标定、极线校正、立体匹配等方面,以... 双目立体视觉技术作为一种获取现实世界立体感知的重要方法,可以实现农业场景目标的三维定位和点云重建,提取立体三维信息,具有很大的应用潜力。该文介绍了双目立体视觉技术的应用流程,包括双目视觉标定、极线校正、立体匹配等方面,以及相关研究进展;综合近期文献,探讨了双目立体视觉技术在果实定位采摘与地图导航、生长参数测量和病害识别与施药等农业领域最新的应用。综述结果表明,双目立体视觉技术在农业中定位、测量和识别均具有较高精度,但仍面临模型复杂、场景受限、数据集少和立体匹配缺少评价标准等问题。展望该技术在农业领域的未来发展,应着重从算法设计与优化、智能辅助平台搭建、数据集构建和评价体系完善等方面开展研究探索。 展开更多
关键词 双目视觉 智慧农业 立体匹配 作物参数测量 三维目标定位 病害识别
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机器人搭载双目视觉系统下的工件尺寸检测方法研究 被引量:4
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作者 王金栋 谢成胜 +2 位作者 张行健 郑鹏 唐雷雨 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期180-192,共13页
随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检... 随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检测系统,并设计基于双目视觉的工件尺寸检测算法流程。针对法兰盘图像易受高光和噪声干扰导致像素值污染的问题,提出一种灰度聚合算法,通过检测并重构污染像素值,显著提升了立体匹配代价计算的抗噪鲁棒性;同时,针对法兰盘图像特征重复或较弱导致的同名点匹配误差较大的问题,设计一种权重自适应计算算法,通过有效表征像素特征,进一步提高了立体匹配的准确度。基于上述研究,构建了融合灰度聚合与权重自适应计算的AD-Census立体匹配优化算法,并通过法兰盘尺寸检测实验,验证了该优化算法的有效性。此外,通过深入分析法兰盘视觉检测中视差误差的传递过程,建立相机测量位姿评价模型,确定了相机的最佳测量位姿,并开展不同测量位姿下的法兰盘尺寸检测实验,验证了最佳测量位姿确定方法的有效性。研究结果表明,所提出的方法能够进一步提高工件尺寸检测的精度,为机械加工工件的三维尺寸检测提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 双目视觉 尺寸检测 立体匹配 机器人
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基于卷积神经网络的立体匹配算法研究 被引量:1
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作者 郭北涛 刘瀚齐 +1 位作者 刘琪 张丽秀 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期69-73,78,共6页
在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征... 在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征提取网络,提高弱纹理区域的匹配精度;其次,改进了代价体相似度计算步骤,在保证匹配精度的同时,降低模型的参数量;最后,通过采取视差梯度信息和视差回归损失函数相结合的策略,有效地解决了在视差不连续区域中存在的边界信息保留不完整的问题。使用Middlebury数据集对模型进行验证,实验结果表明,相较于现有的立体匹配算法,在精度和速度方面都有所提升。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 卷积神经网络 深度学习
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基于双目视觉技术的茶叶嫩芽定位方法研究 被引量:2
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作者 朱龙舜 郑旻璐 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期49-53,共5页
进一步提升茶叶嫩芽定位的准确性及茶叶嫩芽采摘的作业效率,选取双目视觉技术作为切入点,针对其识别、定位、采摘等环节展开设计研究。考虑茶叶嫩芽采摘的基础特征和双目视觉技术的应用条件,合理搭建双目视觉模型,选用立体匹配的核心定... 进一步提升茶叶嫩芽定位的准确性及茶叶嫩芽采摘的作业效率,选取双目视觉技术作为切入点,针对其识别、定位、采摘等环节展开设计研究。考虑茶叶嫩芽采摘的基础特征和双目视觉技术的应用条件,合理搭建双目视觉模型,选用立体匹配的核心定位算法,完成茶叶嫩芽的定位方法与采摘功能优化,并布置相应的试验机构,展开定位采摘验证试验。结果表明:基于双目视觉技术的茶叶嫩芽定位方法应用具有显著的优越性,较普通定位方法而言,识别误匹配率可降低至4.01%,平均漏采率为3.20%,嫩芽采摘完整率达93.40%,可以很好地促进茶叶嫩芽的后续处理加工,是采摘茶叶嫩芽的品质化的重要基础保障。 展开更多
关键词 茶叶嫩芽定位 双目视觉 立体匹配 采摘完整率 品质化
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基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法 被引量:1
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作者 杨先凤 邢世豪 +1 位作者 李斯雯 李自强 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期162-164,168,共4页
为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。... 为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。实验结果表明:该方法在近距离测量中对小型物体尺寸的精度较高,布娃娃的测量实际误差由1.42 cm降低至0.31 cm,直尺的测量实际误差由1.17 cm降低至0.21 cm,误差率由5%左右降低至1%左右,测量精度的提升效果显著。 展开更多
关键词 双目视觉 双目相机标定 立体匹配 尺寸测量
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结构三维形变的双目立体视觉鲁棒监测研究
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作者 朱前坤 王婷婷 +2 位作者 王军营 张琼 杜永峰 《振动工程学报》 北大核心 2025年第9期2002-2010,共9页
传统计算机视觉方法通常聚焦于结构平面内的动力响应,因此本文提出基于图像相位立体匹配时序分析测量方法实现对结构三维形变的无靶标鲁棒监测。该方法利用2D-Gabor滤波器和高斯金字塔梯度算法对图像进行预处理,运用基于相位的稠密光流... 传统计算机视觉方法通常聚焦于结构平面内的动力响应,因此本文提出基于图像相位立体匹配时序分析测量方法实现对结构三维形变的无靶标鲁棒监测。该方法利用2D-Gabor滤波器和高斯金字塔梯度算法对图像进行预处理,运用基于相位的稠密光流追踪算法与改进的半全局块匹配(SGBM)算法,实现对结构感兴趣区域位移的全场测量,进一步提出一种直观的位移-应变转换方法,实现结构三维应变的测量。通过基于物理的图形模型(PBGM)的虚拟现实试验,验证了本文方法与3DDIC和有限元分析形变对比误差均小于2%;在实验室户外桥梁的振动试验中,与传统测试方法对比形变误差可控制在8%以内,符合工程应用精度。本方法在确保精度的前提下实现了结构三维形变无靶标鲁棒监测,更好地解决了传统结构形变监测中受环境影响程度大、成本高等问题。 展开更多
关键词 计算机视觉 立体匹配算法 相位 PBGM 结构三维形变
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交叉注意力驱动的室外双目视觉SLAM稠密建图算法研究
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作者 王立勇 刘毅政 +2 位作者 苏清华 宋越 谢智昊 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第9期38-44,共7页
传统视觉SLAM算法依赖稀疏重建,难以满足自主导航与避障对高精度环境感知的需求。提出一种在传统ORB-SLAM3框架上集成交叉注意力机制的立体匹配稠密建图模型,实现室外稠密地图构建。该模型输出视差图生成彩色深度点云,实现高精度三维稠... 传统视觉SLAM算法依赖稀疏重建,难以满足自主导航与避障对高精度环境感知的需求。提出一种在传统ORB-SLAM3框架上集成交叉注意力机制的立体匹配稠密建图模型,实现室外稠密地图构建。该模型输出视差图生成彩色深度点云,实现高精度三维稠密地图构建,满足自主导航与避障需求。实验结果表明,该算法在KITTI数据集与实车实验室外环境中90%以上的稠密点云误差在0.5 m以内,具有较高的建图精度,可解决传统视觉SLAM系统存在的环境信息不足的问题。 展开更多
关键词 双目视觉SLAM 立体匹配 稠密建图 三维重建
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基于多目近红外视觉的多目标实时跟踪方法
14
作者 陈忠 王傲辰 +2 位作者 高心怡 何利辉 张宪民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期31-38,共8页
近红外光学跟踪系统能够根据附着于被跟踪物体上的反光标记球实时还原被跟踪物体的运动,目前已被广泛应用于多种领域。该研究提出了一种对目标丢失具有一定鲁棒性的多目近红外目标实时跟踪方法。首先,针对反光标记球在近红外相机中的成... 近红外光学跟踪系统能够根据附着于被跟踪物体上的反光标记球实时还原被跟踪物体的运动,目前已被广泛应用于多种领域。该研究提出了一种对目标丢失具有一定鲁棒性的多目近红外目标实时跟踪方法。首先,针对反光标记球在近红外相机中的成像特性,利用灰度质心法提取各个反光标记球的几何中心,然后在各单目相机中使用SORT算法作为多目标跟踪方法对各个标记点进行帧间匹配,并根据对极几何原理,结合带权二分图匹配方法确定反光标记球在各个相机中像点的匹配关系,依据三角测量方法实时计算各个受跟踪反光标记球的三维空间坐标;其次,根据运动过程中各反光标记球之间的空间位置关系对反光标记球进行分组,识别属于同一物体的反光标记球,并根据同组反光标记球间的欧氏距离建立被跟踪物体与反光标记球的外观特征向量,以此作为物体丢失重现的匹配依据,而完全丢失后再重现的被跟踪物体利用外观特征向量的余弦距离进行重匹配;最后,对所提方法进行实验验证。实验结果表明:所提方法在不小于60 f/s的帧率下的跟踪精度约可达0.5 mm;另外,其可以对丢失的重现物体以及反光标记球进行正确的重匹配。 展开更多
关键词 多目视觉 近红外光学跟踪 立体匹配 反光标记球
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基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法研究 被引量:1
15
作者 刘华春 吴广文 闫静莉 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期29-32,共4页
在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视... 在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视觉模型的双目旋转相机扫描目标并进行成像,根据内、外空间标定提升双目旋转相机的位置精度,保证目标的多分辨率成像效果;将其输入金字塔立体匹配网络中,通过网络中的类金字塔多空洞卷积操作提取双目图像特征,在此基础上,基于可变卷积增强其纹理特征细节;结合细粒度特征和互注意力机制完成双目图像匹配。测试结果显示,空间标定后,左、右两个相机的成像误差最小值分别为0.6 Pixel和0.4 Pixel;匹配点坐标偏差均值和坐标偏差方差值分别低于0.012和0.011,匹配效果良好。 展开更多
关键词 双目立体视觉 多分辨率 图像匹配 空间标定 双目旋转相机 特征提取 特征增强 细粒度
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面向机械臂抓取的双目视觉目标定位算法
16
作者 蒋畅江 向杰 何旭颖 《计算机应用》 北大核心 2025年第11期3698-3706,共9页
通过机器视觉算法对目标进行识别并定位它的空间坐标是实现机械臂视觉抓取的关键。针对基于双目视觉的目标识别与定位中定位精度低、运行效率不高等问题,提出面向机械臂抓取的联合双目视觉目标检测与立体深度估计的网络结构BDS-YOLO(Bin... 通过机器视觉算法对目标进行识别并定位它的空间坐标是实现机械臂视觉抓取的关键。针对基于双目视觉的目标识别与定位中定位精度低、运行效率不高等问题,提出面向机械臂抓取的联合双目视觉目标检测与立体深度估计的网络结构BDS-YOLO(Binocular Detect and Stereo YOLO)及基于BDS-YOLO的目标定位算法。该算法联合目标检测与立体深度估计算法,利用注意力机制进行跨视图特征信息交互,从而提高特征表达能力,使网络可以通过深度特征匹配获得高质量视差图,再经过自注意力机制进一步提升后,由三角测量原理转换为深度信息。BDS-YOLO网络采用多任务学习,同时训练目标检测与立体深度估计网络,并使用合成与真实数据共同训练。针对真实数据不易标注密集深度的问题,采用自监督学习技术优化由视差重建图像的过程,以提高BDS-YOLO网络对现实世界的泛化能力。实验结果表明:BDS-YOLO网络在真实数据集上对目标检测的平均精度(AP)比YOLOv8l高6.5个百分点,预测的视差和转换后的深度优于专门的立体深度估计算法,推理速度可达20 frame/s以上,对目标对象的识别和定位均优于对比方法,能较好地满足目标实时检测与定位的需求。 展开更多
关键词 双目视觉 目标检测 立体匹配 立体深度估计 目标定位 深度学习 注意力机制
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离焦优化大场景立体视觉测量的方法研究
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作者 毕德学 齐腾 +1 位作者 代卓宏 王敏雪 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期339-343,348,共6页
传统的双目结构光立体视觉测量系统基于标定好的静态相机内参模型。但在大场景中,由于镜头的离焦现象引起的相机内参变化与图像模糊问题,使得整个视野内的测量精度一致性差别较大。针对此问题,这里提出了一种新颖的基于离焦模型优化的... 传统的双目结构光立体视觉测量系统基于标定好的静态相机内参模型。但在大场景中,由于镜头的离焦现象引起的相机内参变化与图像模糊问题,使得整个视野内的测量精度一致性差别较大。针对此问题,这里提出了一种新颖的基于离焦模型优化的大场景双目结构光立体视觉高精度测量方法。通过基于维纳滤波的去模糊和基于离焦模型的相机内参动态补偿,提升了立体匹配精度。实验数据表明,在搭建的(0.6~1.2)m工作空间中,传统测量方法平均误差0.23mm,方差0.77,优化后平均误差0.12mm,方差0.4,三维点云的获取精度和一致性得到了大大提高。 展开更多
关键词 大场景 双目结构光 离焦模型 相机内参动态补偿 维纳滤波 立体匹配精度
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基于注意力机制的双目立体匹配家畜3D姿态估计 被引量:2
18
作者 谢元澄 陈自强 +3 位作者 李添天 严心悦 姜海燕 潘增祥 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期163-170,共8页
在监控群养家畜的个体行为时,准确估计家畜的空间姿态对行为分析至关重要。3D姿态估计相较于传统的2D方法,在解决遮挡问题和提供精确空间信息方面具有显著优势。目前,3D姿态估计技术主要应用于人体和自动驾驶领域,这些应用通常依赖昂贵... 在监控群养家畜的个体行为时,准确估计家畜的空间姿态对行为分析至关重要。3D姿态估计相较于传统的2D方法,在解决遮挡问题和提供精确空间信息方面具有显著优势。目前,3D姿态估计技术主要应用于人体和自动驾驶领域,这些应用通常依赖昂贵的测量设备和庞大的数据集,在动物行为研究与生产管理领域难以迅速普及,因此迫切需要一种低成本且高效的动物行为姿态测量方法。为此,该研究提出一种基于双目立体匹配的家畜3D姿态估计通用方法,首先,使用改进的双目立体匹配深度学习模型获取深度信息;然后,使用基于TopDown方法的2D姿态估计模型提取目标检测框,并检测关键点;最后,将关键点位置信息映射回图像空间,并同立体匹配模型结果融合得到3D姿态信息。由于匹配精度依赖于精准的深度信息,而立体匹配的困难主要集中在薄结构和弱纹理匹配,故以注意力机制和卷积门控循环单元ConvGRU迭代恢复机制构建ACLNet立体匹配模型,通过编码图像纹理的相对深度层次,限制模型注意力集中在真实视差附近,并通过残差的方式逐步恢复高精度深度信息。通过Scence Flow数据集上的消融试验和Middlebury数据集上的泛化试验验证所提模型的有效性。试验结果表明,ACLNet在Scene Flow数据集上的端点误差(EPE)为0.45,与目前领域内最佳效果接近,相比于未使用注意力机制和ConvGRU机制的基线模型,EPE下降了0.37像素;在Middlebury等真实数据集上也取得了良好的泛化结果;在山羊深度数据集上的EPE为0.56;改进后模型在山羊3D姿态测试集上平均关节位置误差(MPJPE)达到45.7 mm,较改进前下降了21.1 mm。在以山羊为测试样本的3D姿态估计试验中,无需额外训练便可进行准确的3D姿态估计,体现了算法较强的泛化能力和通用性。该方法仅使用双目视觉图片就可准确获取3D姿态,验证了使用简单双目视觉系统实现高精度家畜3D姿态估计的可行性,为使用低成本双目相机进行3D姿态估计提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 家畜 注意力机制 立体匹配 3D姿态估计 卷积门控循环单元
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强环境噪声下的双目视觉受电弓轨旁异常检测 被引量:1
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作者 赵进 郭寅 +2 位作者 尹仕斌 郭磊 邾继贵 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期438-451,共14页
为了应对列车受电弓轨旁异常检测场景下,强环境噪声对双目视觉系统结构参数造成较大的扰动,导致视差图计算结果不准确进而影响异常检测精度的问题,对原有立体匹配方法进行改进后并结合异常特征检测方法,提出一种应用于该场景下的受电弓... 为了应对列车受电弓轨旁异常检测场景下,强环境噪声对双目视觉系统结构参数造成较大的扰动,导致视差图计算结果不准确进而影响异常检测精度的问题,对原有立体匹配方法进行改进后并结合异常特征检测方法,提出一种应用于该场景下的受电弓轨旁异常检测方法。采用扩展邻域的代价计算和加权代价聚合方法,有效解决在强环境噪声时由于环境振动或自身结构蠕变导致双目极线不准确的情况;采用局部二值模式方法计算代价分布函数,使算法更适用于已知工件的固定场景检测;结合实际应用场景,限定视差计算搜索空间,优化计算效率,提升轨旁检测的实时性;最后对三维重建后的点云信息进行异常特征检测,在受电弓轨旁异常检测系统中验证了算法的有效性。实验结果表明,本文提出的算法较传统算法测量精度提升60%以上,时间效率提升30%以上,有效解决了该场景下轨道交通现场检测设备效率低和精度不足的问题。 展开更多
关键词 受电弓检测 立体匹配 异常检测 视差优化 三维重建
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基于多尺度感受野的水下双目视觉测距算法研究
20
作者 涂天佳 秦毅 +1 位作者 梁晨 陈然 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第8期11-19,共9页
基于双目视觉的立体匹配网络被广泛应用于目标定位,其计算速度和精度直接影响机器人的任务执行。针对现有立体匹配网络参数冗余、计算速度缓慢等问题,提出利用混合空洞卷积替代特征提取部分的普通卷积层,减少网络层数,极大地降低了网络... 基于双目视觉的立体匹配网络被广泛应用于目标定位,其计算速度和精度直接影响机器人的任务执行。针对现有立体匹配网络参数冗余、计算速度缓慢等问题,提出利用混合空洞卷积替代特征提取部分的普通卷积层,减少网络层数,极大地降低了网络参数量,提升了网络的运行速度。为增强网络在弱纹理、边缘区域的特征表达能力,提出一种多尺度感受野模块,以融合不同尺度感受野的特征。将该模块嵌入立体匹配网络,构建了多尺度感受野立体匹配网络,实现了目标位置信息的精确检测。基于所提网络和校正模型,在水池模拟环境下开展了水下机器人的目标定位实验。结果表明,所提方法有效解决了现有立体匹配网络在弱纹理、重叠以及边缘区域的误匹配问题,对特定目标物定位精度可达89%,较其他主流视觉测量方法均有显著提升,在水下目标定位中具有重要应用价值。 展开更多
关键词 双目视觉 深度估计 立体匹配 水下机器人 混合空洞卷积 多尺度
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