基于最优匹配区域的结构光系统的投影仪标定 被引量：6

1

作者 王中任 万仁全 刘亚俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期329-333,共5页

针对现有的投影仪标定算法精度不高的问题,根据投影仪的非线性模型,提出一种基于最优匹配区域的新投影仪标定算法。首先通过试验得到最优匹配区域,然后在最优匹配区域内计算角点的局部单应性矩阵,最后采用相机标定的方法对投影仪进行亚... 针对现有的投影仪标定算法精度不高的问题,根据投影仪的非线性模型,提出一种基于最优匹配区域的新投影仪标定算法。首先通过试验得到最优匹配区域,然后在最优匹配区域内计算角点的局部单应性矩阵,最后采用相机标定的方法对投影仪进行亚像素级标定。实验结果表明,该方法标定过程简便,投影仪标定误差最大为0.10617 pixel,算法的执行时间为0.1907 s,系统三维重构的点云密度达9.14个/mm2。该方法只需要普通的平面标定板,操作简单,可满足高精度的三维测量系统要求。 展开更多

关键词 结构光测量 三维重构 投影仪标定 局部单应性

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一种基于图像单应性矩阵的投影仪标定方法 被引量：3

2

作者 李宝顺 顾春霞 +1 位作者 包亚萍 李义丰 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期30-36,共7页

投影仪标定是计算机视觉的关键技术之一,针对实际应用中摄像机和投影仪相对位置关系,提出一种基于摄像机和投影仪图像单应性矩阵的投影仪标定方法.对捕获的图像进行背景差分、特征点提取等操作得到投影图像和摄像机图像之间的单应性矩阵... 投影仪标定是计算机视觉的关键技术之一,针对实际应用中摄像机和投影仪相对位置关系,提出一种基于摄像机和投影仪图像单应性矩阵的投影仪标定方法.对捕获的图像进行背景差分、特征点提取等操作得到投影图像和摄像机图像之间的单应性矩阵,进而获得投影仪参数矩阵,完成投影仪标定.经实验论证,该方法操作简单,反投影像素误差在0.3到1个像素之间,证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 投影仪标定 相对位置关系 特征点提取 单应性矩阵 反投影误差

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基于交比不变性的投影仪标定 被引量：8

3

作者 杨建柏 赵建 孙强 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期320-328,共9页

提出了一种新的投影仪标定方法以提高数字光栅投影三维测量中投影仪标定的准确性。该方法结合二次投影技术和交比不变性进行投影仪标定。采用二次投影技术解决投射图案与标定板图案互相干扰的问题;采用交比不变性以避免引入相机的标定... 提出了一种新的投影仪标定方法以提高数字光栅投影三维测量中投影仪标定的准确性。该方法结合二次投影技术和交比不变性进行投影仪标定。采用二次投影技术解决投射图案与标定板图案互相干扰的问题;采用交比不变性以避免引入相机的标定误差。接着进行了对比实验,以验证所提方法的有效性。选取需要相机参数的传统投影仪标定方法以及根据全局单应性的投影仪标定方法作为对比方法。结果显示,本方法的反投影误差标准差分别从(0.2275,0.2264)像素和(0.1397,0.0997)像素降低到(0.0645,0.0601)像素,反投影误差的最大值分别从1.222像素和0.5617像素降低到0.2421像素。另外,该方法还可同时标定相机,从而获得整个三维测量系统的参数。本文提出的方法可以避免相机标定参数的误差传递,提高投影仪的标定精度。 展开更多

关键词 光栅投影 三维测量 交比不变性 投影仪标定

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基于圆点标定板映射的投影仪标定 被引量：1

4

作者 徐子恒 夏仁波 +3 位作者 赵吉宾 付生鹏 张天宇 陈月玲 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第12期111-114,共4页

针对投影仪作为结构光的主要组成部分存在无法直接成像存在标定困难精度低的问题,提出一种基于圆点标定板映射的投影仪标定算法。首先,通过编解码将标定板映射到投影仪视角;其次,对灰度图做图像恢复与增强,进行自适应阈值分割后根据标... 针对投影仪作为结构光的主要组成部分存在无法直接成像存在标定困难精度低的问题,提出一种基于圆点标定板映射的投影仪标定算法。首先,通过编解码将标定板映射到投影仪视角;其次,对灰度图做图像恢复与增强,进行自适应阈值分割后根据标定板形态特征提取出外部轮廓并判断方向;然后,对椭圆标志点进行亚像素边缘识别并对中心坐标排序;最后,通过正视投影变换进行圆心纠偏。实验结果表明,该方法标定过程简单,标定精度高,投影仪的重投影误差可达0.065 pix。 展开更多

关键词 映射 投影仪标定 圆点标定板 投影变换

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基于局部单应性的投影仪标定精度研究 被引量：2

5

作者 吴文丽 周哲海 +1 位作者 刘芳玲 赵爽 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第6期53-59,共7页

结构光三维测量中,系统标定参数不仅是三维重建的基础,其精度对测量结果也有直接的影响,但目前投影仪标定大多存在精度不高、过程复杂等问题。为此,论文利用棋盘格标定板,采用一种基于局部单应性矩阵的投影仪标定方法,通过局部单应性矩... 结构光三维测量中,系统标定参数不仅是三维重建的基础,其精度对测量结果也有直接的影响,但目前投影仪标定大多存在精度不高、过程复杂等问题。为此,论文利用棋盘格标定板,采用一种基于局部单应性矩阵的投影仪标定方法,通过局部单应性矩阵将相机和投影仪图像角点坐标对应关系建立起来,把角点邻域大小转化为投射角度,对每个投射角度分别进行投影仪标定,根据实验结果综合分析选出系统最佳投射角度。介绍了系统模型及工作原理,并搭建实验系统研究了标定精度和投射角的关系,获得了最佳投射角度,并在此基础上对已知平面和复杂人脸进行三维重建,重投影误差可达0.284356像素,证明了选取最佳投射角度可获得更高的重建精度。此分析方法不依赖相机标定实现,摆脱了具体结构尺寸的约束,具有更普遍的应用价值。 展开更多

关键词 三维测量 局部单应性 投影仪标定 格雷码

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投影仪全参数平面线性估计的高精度标定方法 被引量：1

6

作者 龚春园 梁晋 +2 位作者 温广瑞 牌文延 李磊刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期36-42,共7页

针对投影仪光路结构复杂、主点偏差大导致高精度标定难以实现的问题,提出一种全参数平面线性估计的方法,为投影仪标定过程提供精确的主点偏差初值,实现了投影仪的全参数高精度标定。首先将投影仪作为虚拟相机,利用多频相移原理得到投影... 针对投影仪光路结构复杂、主点偏差大导致高精度标定难以实现的问题,提出一种全参数平面线性估计的方法,为投影仪标定过程提供精确的主点偏差初值,实现了投影仪的全参数高精度标定。首先将投影仪作为虚拟相机,利用多频相移原理得到投影仪和标定板的坐标对应关系,然后采用两步法对非线性方程进行求解计算,通过引入向量参数的方法实现非线性方程的线性化,再利用仿射变换关系选取最优点集,得到稳定的直接参数预估算法,最后利用一种全局捆绑调整算法实现投影仪的高精度标定。采用此方法对投影仪单相机系统完成标定之后,测量了标准球以验证精度,实验表明投影仪单相机系统的平均重投影误差为0.04像素,测得标准球直径平均偏差小于0.1mm,球心距偏差小于0.05mm。结果证明,所提出的投影仪标定方法计算模型简单、稳定性高并具有较高的精度,适用于主点偏差较大和投影仪焦距未知的情况。 展开更多

关键词 结构光测量 投影仪标定 平面模型 全参数

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单周期条纹双四步相移投影仪的标定方法 被引量：5

7

作者 冀红彬 张慧博 +3 位作者 范京京 刘今越 戴士杰 王志平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期102-109,共8页

针对投影仪标定方法中存在畸变及倾斜投影引起条纹周期、条纹级数变化的问题,提出一种单周期条纹双四步相移投影仪的标定方法.设计生成横向和纵向各两组单周期条纹图像,经投影仪投影到带有圆形标识的标定板上,相机同步采集标定板图像,... 针对投影仪标定方法中存在畸变及倾斜投影引起条纹周期、条纹级数变化的问题,提出一种单周期条纹双四步相移投影仪的标定方法.设计生成横向和纵向各两组单周期条纹图像,经投影仪投影到带有圆形标识的标定板上,相机同步采集标定板图像,叠加由双四步相移获得的两幅相位主值图,对叠加相位主值图相位展开,利用展开的绝对相位值计算投影仪像素坐标值,最终将投影仪标定转换为成熟的相机标定.实验结果表明:仿真投影仪标定实验准确度的最大重投影误差约为0.4pixel,均方根误差为0.132 96pixel;实际投影仪标定实验准确度的最大反投影误差约为0.46pixel,均方根误差为0.143 12pixel;实验结果与仿真结果的最大反投影误差相差15%,均方根误差相差7.6%.与现有的采用三频相位展开进行投影仪标定的方法相比,投影光栅图像数可减少8幅.该方法改善了现有投影仪标定方法的不足,标定准确度和标定效率均得到提高. 展开更多

关键词 光学测量 光栅投影 投影仪标定 双四步相移 单周期条纹

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一种面结构光投影仪的标定方法 被引量：4

8

作者 唐栋梁 何卫锋 欧阳祥波 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第19期217-222,共6页

目的研究并提出一种简单的面结构光投影仪的标定方法,结合试验搭建的测量平台,实现对饮料瓶、易拉罐、瓶盖等形状规则的包装件以及轮廓复杂人脸的准确测量。方法首先借助二维灰度棋盘格标定板并采用张正友法标定好摄像机,再向标定板投... 目的研究并提出一种简单的面结构光投影仪的标定方法,结合试验搭建的测量平台,实现对饮料瓶、易拉罐、瓶盖等形状规则的包装件以及轮廓复杂人脸的准确测量。方法首先借助二维灰度棋盘格标定板并采用张正友法标定好摄像机,再向标定板投影设定好的黑白棋盘格图案,然后结合图像阈值分割和形态学操作方法获取相机捕获投影图案的特征点坐标,最后使用标定好的摄像机参数来标定投影仪。结果文中提出的标定方式相对操作简单、成本低,且在x和y方向的重投影误差基本都小于1个像素。结论测量实验结果表明,文中标定方法能保证对人脸模型较理想的测量精度,有较好的应用范围。 展开更多

关键词 三维测量 投影仪标定 阈值分割 面结构光

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基于单相机和投影仪的静态物体三维数字化研究 被引量：1

9

作者 李健 郭敬 +1 位作者 王立梅 何斌 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2014年第6期151-156,共6页

物体的三维重建是计算机视觉领域一项重要的研究内容.在单相机和投影仪系统下实现对静态物体的三维重建,首先利用张正友相机标定原理完成对相机和投影仪的标定,然后将格雷码投影到被测物体上,用相机进行图像采集.对采集到的图像进行阴... 物体的三维重建是计算机视觉领域一项重要的研究内容.在单相机和投影仪系统下实现对静态物体的三维重建,首先利用张正友相机标定原理完成对相机和投影仪的标定,然后将格雷码投影到被测物体上,用相机进行图像采集.对采集到的图像进行阴影检测和像素点匹配,最后通过三角化实现物体表面三维点云重建.实验结果证实了本文方法具有可行性. 展开更多

关键词 相机标定 投影仪标定 格雷码 三维数字化重建

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基于局部RANSAC的结构光标定方法

10

作者 甘勇 王昭太 +1 位作者 朱明凯 文龙 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1252-1260,共9页

在结构光三维测量技术中,系统的标定是测量的基础。介绍了一种通过向棋盘格标定板投射编码光栅,由角点处的相位值计算其投影像素坐标的方法;考虑到角点邻域位置存在相位缺失和相位异常的问题,提出了一种基于局部随机样本一致性(random s... 在结构光三维测量技术中,系统的标定是测量的基础。介绍了一种通过向棋盘格标定板投射编码光栅,由角点处的相位值计算其投影像素坐标的方法;考虑到角点邻域位置存在相位缺失和相位异常的问题,提出了一种基于局部随机样本一致性(random sample consensus,RANSAC)的拟合算法进行相位异常值剔除以及曲面拟合插值,从而计算出特征点的亚像素级投影像素坐标进行标定。该方法不依赖相机的标定结果,同样适用于圆点标定板,对特征点附近相位值的异常和噪声进行了有效的过滤。实验结果表明:该方法对异常值具有较好的鲁棒性,重投影误差达到0.09 pixels,对标定板的种类和成本要求更低,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 三维测量 光栅投影 投影仪标定 随机样本一致性

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一种基于圆阵列标定板的光栅投影系统标定方法 被引量：6

11

作者 杜哲琪 王国珲 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期259-266,共8页

针对光栅投影系统中棋盘格标定板角点检测时易受图像噪声和模糊影响,提出了一种新颖的基于圆阵列标定板的光栅投影系统标定方法。利用摄像机的非线性成像模型,设计了一种基于透视变换和圆心排序的圆心自动匹配算法,实现了圆心像素坐标... 针对光栅投影系统中棋盘格标定板角点检测时易受图像噪声和模糊影响,提出了一种新颖的基于圆阵列标定板的光栅投影系统标定方法。利用摄像机的非线性成像模型,设计了一种基于透视变换和圆心排序的圆心自动匹配算法,实现了圆心像素坐标与对应世界坐标的匹配;将投影仪视作逆向摄像机构成双目立体视觉模型,借助采集的水平与垂直光栅图像,利用九步相移与三频外差算法进行相位解算,结合圆心匹配算法获得投影仪标定所需的圆心像素坐标,完成摄像机与投影仪的标定。实验结果表明,所提出的方法易操作、精度高,系统标定精度可达0.2713像素,较棋盘格标定板而言,该方法标定的重投影误差降低约29.9%,较未进行透视变换的圆阵列标定板,该方法标定的重投影误差降低约6.4%。 展开更多

关键词 光栅投影系统 圆阵列标定板 圆心自动匹配 投影仪标定 相位解算 双目立体视觉

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光栅投影测量中结果可视化显示方法 被引量：2

12

作者 陈松林 夏仁波 +2 位作者 赵吉宾 胡茂邦 夏中原 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第9期40-44,49,共6页

光栅投影测量技术作为一种重要的三维测量方法,已在许多领域得到广泛应用,但是均存在测量结果显示不够直观的问题。针对这个问题,提出了一种直接利用光栅投影测量系统中的投影仪将测量结果投影到被测件表面的可视化显示方法,通过对投影... 光栅投影测量技术作为一种重要的三维测量方法,已在许多领域得到广泛应用,但是均存在测量结果显示不够直观的问题。针对这个问题,提出了一种直接利用光栅投影测量系统中的投影仪将测量结果投影到被测件表面的可视化显示方法,通过对投影仪内参数及其与相机位置关系的标定,可实现投影的测量结果直接和检测区域相对应,因此可大大提高可视化显示的直观性。针对该方法中的核心问题——投影仪标定问题,提出了一种简便的标定方法,可快速完成投影仪参数及其位置关系的标定。实验结果表明,所提标定方法简单有效,标定的平均反投影误差是0.63像素,具有较高的标定精度,采用该标定结果可准确将测量结果投影显示到被测区域,满足可视化显示的要求。 展开更多

关键词 光栅投影测量 可视化显示 投影仪标定

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复合材料红外热波检测图像处理及投影标注技术 被引量：4

13

作者 丁超 金珂 +3 位作者 王少鑫 穆全全 宣丽 李大禹 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1545-1553,共9页

为实现对复合材料内部缺陷进行无损检测并对缺陷位置进行准确标记,本文提出了红外热波检测投影标注方法。利用红外热像仪获得闪光灯脉冲激励下样品的红外图像序列,并通过时间采样优化的脉冲相位算法进行处理,增强缺陷的检测效果,再通过... 为实现对复合材料内部缺陷进行无损检测并对缺陷位置进行准确标记,本文提出了红外热波检测投影标注方法。利用红外热像仪获得闪光灯脉冲激励下样品的红外图像序列,并通过时间采样优化的脉冲相位算法进行处理,增强缺陷的检测效果,再通过自动阈值对缺陷位置进行提取并由投影仪将提取结果投射到样品表面。针对投影仪与热像仪视角差异等因素引起的图像畸变问题,本文提出了一种可见-红外相机辅助标定方法,通过辅助相机对投影仪进行标定,建立投影仪与热像仪的空间坐标关系,对缺陷提取结果进行畸变矫正,提高缺陷标记的精确度。实验结果表明,该缺陷检测及标记方法对不同大小缺陷的面积标记误差在10%以内,中心标记误差在3 mm以内,可以对材料内部缺陷进行较为精确的标记。 展开更多

关键词 无损检测 脉冲相位法 阈值分割 投影变换 投影仪标定

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基于伪随机阵列和正弦光栅的结构光标定

14

作者 王静强 刘桂华 +1 位作者 赵碧霞 王玉玫 《计算机应用与软件》 2017年第12期116-121,共6页

针对投影仪-摄像机结构光系统标定精度低的问题,提出一种基于伪随机阵列与正弦光栅结合的标定算法。该方法直接对标定板角点进行编码,根据角点在不同坐标系下的点对关系求解系统参数,提高了传统的编码精度和结构光系统标定精度。在正弦... 针对投影仪-摄像机结构光系统标定精度低的问题,提出一种基于伪随机阵列与正弦光栅结合的标定算法。该方法直接对标定板角点进行编码,根据角点在不同坐标系下的点对关系求解系统参数,提高了传统的编码精度和结构光系统标定精度。在正弦光栅条纹中心处投射伪随机阵列,根据伪随机阵列窗口的唯一性和相移法可求出正弦光栅的真实相位;分别在水平和竖直方向投射正弦光栅,根据不同方向的真实相位值形成对标定板角点的唯一编码;根据编码值获得标定板角点在投影仪像平面、摄像机像平面和世界坐标系下对应点集,根据相机标定算法可得到投影仪、相机的内外参数。该方法直接对标定板角点高精度编码,求解世界坐标点和像素坐标点的对应关系,仅需要普通棋盘格标定板可实现高精度标定。实验结果表明最大反投影残差为0.7像素,棋盘格角点重建均方差为0.08 mm。 展开更多

关键词 伪随机阵列 正弦光栅 投影仪标定

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一种基于面结构光的刀具三维测量系统 被引量：23

15

作者 刘今越 刘佳斌 +3 位作者 郭志红 任东城 任志斌 李洋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第12期1884-1891,共8页

提出一种基于面结构光的刀具三维测量系统。该系统由计算机、CCD摄像机、投影仪以及刀具转台组成。采用多频外差相移法对刀具包裹相位进行展开,并得出刀具的绝对相位。基于张正友标定法,提出采用50%灰度棋盘格和黑白棋盘格对CCD摄像机-... 提出一种基于面结构光的刀具三维测量系统。该系统由计算机、CCD摄像机、投影仪以及刀具转台组成。采用多频外差相移法对刀具包裹相位进行展开,并得出刀具的绝对相位。基于张正友标定法,提出采用50%灰度棋盘格和黑白棋盘格对CCD摄像机-投影仪标定的方法。在系统标定的基础上对刀具进行三维测量实验,得出刀具的三维点云,并重建出刀具的三维模型。实验结果表明,该系统能够准确的对刀具进行三维测量,为其他复杂刀具的测量奠定基础。 展开更多

关键词 面结构光 CCD摄像机-投影仪标定 多频外差相移法 刀具三维测量

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基于面结构光的叶片三维重构技术研究 被引量：8

16

作者 陆红红 殷鸣 +2 位作者 谢罗峰 向枭 殷国富 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第2期134-138,共5页

为提高叶片三维检测速度与相位解码过程中的准确性等,通过选择投射解码准确率高的格雷码编码策略的结构光,同时避免叶片表面涂显影剂与粘贴标定点的方法,进行基于面结构光的叶片三维重建技术研究。通过选择合理的实验设备,设计机械结构... 为提高叶片三维检测速度与相位解码过程中的准确性等,通过选择投射解码准确率高的格雷码编码策略的结构光,同时避免叶片表面涂显影剂与粘贴标定点的方法,进行基于面结构光的叶片三维重建技术研究。通过选择合理的实验设备,设计机械结构,搭建一种基于面结构光的三维视觉检测实验系统。对三维视觉检测实验系统的标定方法与重构算法进行理论研究,利用三维视觉检测实验系统完成叶片某一位置的三维重构实验,并获得叶片的离散点云数据;试验结果进一步论证所设计系统的可行性,可为后续叶片三维视觉检测实验系统的研究提供基础。 展开更多

关键词 三角重构法 投影仪标定 叶片 重建实验

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基于水下三维结构光的视觉测量方法研究 被引量：4

17

作者 李擎 何东钢 李响 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期583-586,共4页

基于结构光测量和小孔成像视觉的特点,用摄像机和投影仪所组成的三维结构光测量系统来进行水下三维视觉测量并获得水下空间中特征点的三维信息。利用结构光的双目视觉方法实现了对物体的三维测量,在世界坐标系中建立了此方法的数学模型... 基于结构光测量和小孔成像视觉的特点,用摄像机和投影仪所组成的三维结构光测量系统来进行水下三维视觉测量并获得水下空间中特征点的三维信息。利用结构光的双目视觉方法实现了对物体的三维测量,在世界坐标系中建立了此方法的数学模型,并获得摄像机和投影仪的内外参数。实验证明,当目标物体放置在距离摄像机光心2.50 m处,摄像机和投影仪光心相距为26.50 cm时,进行深度测量的精度可以达到0.5 mm,基本满足测量需求。 展开更多

关键词 水下测量 双目视觉 摄像机标定 投影仪标定

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