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融合语义与三维信息的路面图像逆透视变换
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作者 夏晓华 高霄飞 +1 位作者 段智威 冯鑫淼 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1929-1939,共11页
路面图像逆透视变换是实现基于图像的车距感知和路面病害测量的前提条件。传统静态逆透视变换方法具有变换参数无法动态调整的问题,而现有动态逆透视变换方法对路面车道线及纹理等信息依赖性较强,容易造成图像透视失真校正效果不佳。针... 路面图像逆透视变换是实现基于图像的车距感知和路面病害测量的前提条件。传统静态逆透视变换方法具有变换参数无法动态调整的问题,而现有动态逆透视变换方法对路面车道线及纹理等信息依赖性较强,容易造成图像透视失真校正效果不佳。针对这些问题,提出了基于深度相机语义分割与三维平面拟合的路面图像动态逆透视变换方法。首先,通过RGB图像语义分割模型提取路面区域,在路面区域对应的点云数据中实现三维平面拟合,剔除非路面点云对路面拟合的干扰;在此基础上,利用路面信息和相机与路面的空间位置关系,通过建立的相机位姿估计方法计算相机相对路面位姿;最后,基于路面在相机不同位姿下的成像关系,利用构建的路面图像逆透视变换模型实现原图到任意基准点的透视失真校正。仿真实验结果表明,提出方法在常见的相机位姿变化情况下透视失真校正误差稳定在10-2mm级,优于目前先进的逆透视变换方法,能够有效提高路面图像的逆透视变换质量。实际实验结果进一步验证了提出方法的有效性。 展开更多
关键词 机器视觉 路面图像 动态逆透视变换 语义分割 位姿估计
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基于逆透视变换的车道线激光精准检测方法 被引量:1
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作者 王芳 刘悦 王青正 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第8期81-86,共6页
车道线检测作为智能汽车安全驾驶的主要研究方向,能够在汽车偏离车道时及时发出预警,有效缓解交通拥挤、安全问题,但常规方法易受光照强度、阴影等环境因素影响,限制其使用范围,且检测误差较大。为此,提出基于逆透视变换的车道线激光精... 车道线检测作为智能汽车安全驾驶的主要研究方向,能够在汽车偏离车道时及时发出预警,有效缓解交通拥挤、安全问题,但常规方法易受光照强度、阴影等环境因素影响,限制其使用范围,且检测误差较大。为此,提出基于逆透视变换的车道线激光精准检测方法。该方法选用RS-LiDAR-16激光雷达作为车道数据采集装置,借助逆透视变换、顶视图空间坐标系转换各激光点数据,利用最大类间与最小类间方差算法找出激光点反射强度最佳阈值,作为车道表面及车道线数据判断依据,通过二值化算得出车道线各点数据,凭借最小二乘拟合法将这些数据拟合成线,最终检测出车道线。实验结果表明,所提方法车道线检测精准度高,逆透视变换降低了环境对检测结果的干扰。 展开更多
关键词 透视变换 车道表面 车道线 反射强度 激光雷达
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基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法应用 被引量:4
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作者 于涛 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期54-63,共10页
为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并... 为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并对输送机区域进行坐标矫正;然后,采用SNc-YOLOv5模型对经过标准化处理的图像进行深度学习建模,得到大块煤识别模型;最后,通过试验分析和现场应用对该方法进行有效性验证。结果表明:该方法在1号煤矿数据集的试验分析精确率为94.8%,召回率为83.2%,在2号煤矿数据集的试验分析精确率为92.8%,召回率为85.3%,现场应用置信度达到0.9,与其他方法进行比较,精确率和召回率指标均优于其他方法;该方法在图像预处理阶段提取带式输送机区域对图像进行标准化,仅对感兴趣区域进行处理,提高了大块煤识别的准确率。该算法部署到某煤矿现场,能够实现实时监测,为带式输送机的安全运行和延长使用寿命提供了有力保障。 展开更多
关键词 大块煤识别 带式输送机 透视变换 图像标准化
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基于改进Hough变换和透视变换的透视图像矫正 被引量:58
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作者 代勤 王延杰 韩广良 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期552-556,共5页
由于成像系统和目标的距离和方位的原因,会导致形成的图像发生透视而不再是正视图,这对于图像的特征提取、识别等后续处理非常不利。对于发生了透视畸变的图像,透视变换解决了一般仿射变换不能改变图像内部点相对位置的缺陷。文章根据... 由于成像系统和目标的距离和方位的原因,会导致形成的图像发生透视而不再是正视图,这对于图像的特征提取、识别等后续处理非常不利。对于发生了透视畸变的图像,透视变换解决了一般仿射变换不能改变图像内部点相对位置的缺陷。文章根据透视变换的原理提出了基于改进的霍夫变换和透视变换的透视图像矫正技术,该算法根据摄像机的成像机理进行透视图像矫正,Matlab仿真实验结果表明,该算法可行性高,简单易行,稳定性好,可广泛推广至目标识别等领域。 展开更多
关键词 图像处理 图像矫正 霍夫变换 透视变换
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基于实例分割和自适应透视变换算法的多车道线检测 被引量:16
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作者 蔡英凤 张田田 +3 位作者 王海 李祎承 孙晓强 陈龙 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期775-781,共7页
为了解决传统的车道线检测算法对光照变化、阴影遮挡等环境干扰较为敏感而导致鲁棒性不足的问题,提出了一种基于实例分割和自适应透视变换算法的多车道线检测方法.该算法首先通过设计的多分支实例分割网络实现多车道线分割,该多分支实... 为了解决传统的车道线检测算法对光照变化、阴影遮挡等环境干扰较为敏感而导致鲁棒性不足的问题,提出了一种基于实例分割和自适应透视变换算法的多车道线检测方法.该算法首先通过设计的多分支实例分割网络实现多车道线分割,该多分支实例分割网络包括车道线语义分割分支和车道线Id分支;再应用自适应透视变换模型获得鸟瞰图视角下的实例分割后的车道线像素点集合;最后利用最小二乘法二阶多项式完成车道线像素点的拟合.基于Culane车道线数据集进行训练及验证,验证表明,每帧图片检测用时约28 ms,车道线检测准确率达91.4%.将车道线检测模型集成到实车ROS平台进行测试,测试表明,所提算法能够实现各类复杂交通场景下的多车道线实时检测. 展开更多
关键词 车道线 深度学习 实例分割 自适应透视变换
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基于单目视觉车辆姿态角估计和逆透视变换的车距测量 被引量:33
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作者 刘军 后士浩 +1 位作者 张凯 晏晓娟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期70-76,共7页
针对一般的单目视觉测距方法忽略汽车在行驶过程中姿态角变化的问题,该文提出了一种基于变参数逆透视变换和道路消失点检测的单目视觉测距模型,实现了车辆在相对运动过程中的纵向距离和横向距离实时测量。首先,该文通过基于纹理方向估... 针对一般的单目视觉测距方法忽略汽车在行驶过程中姿态角变化的问题,该文提出了一种基于变参数逆透视变换和道路消失点检测的单目视觉测距模型,实现了车辆在相对运动过程中的纵向距离和横向距离实时测量。首先,该文通过基于纹理方向估计的道路消失点检测算法计算出汽车运动的偏航角和俯仰角,然后运用变参数的逆透视变换和几何建模分析方法,建立车辆测距模型。对不同道路环境和测距方法的2组对比试验分析该文方法的可行性和有效性,结果表明,该文所提出的测距模型能够有效测量纵向70 m、横向4 m以内的目标车辆距离,测量误差在5%以内,且道路环境越好,误差越小,道路良好的平坦道路测距误差在3%以内;该文算法的平均处理速度达到了40帧/s。 展开更多
关键词 算法 模型 车辆 单目视觉 透视变换 道路消失点检测 单目测距
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基于逆透视变换的条播作物早期作物行识别 被引量:6
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作者 赵学观 马伟 +3 位作者 高原源 臧云飞 何义川 王秀 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2019年第6期668-675,共8页
根据条播作物田间作业的对行要求,提出了一种新的作物行检测方法.首先通过选取透视图像中底部区域进行垂直投影,获得透视图像中作物行的边缘点并进行逆透视变换,然后基于逆透视变换算法消除图像几何失真,利用骨化算法求取逆透视图像中... 根据条播作物田间作业的对行要求,提出了一种新的作物行检测方法.首先通过选取透视图像中底部区域进行垂直投影,获得透视图像中作物行的边缘点并进行逆透视变换,然后基于逆透视变换算法消除图像几何失真,利用骨化算法求取逆透视图像中作物行的骨架线交点集,在逆透视变换图像中根据边缘点对骨架线交点集进行划分,最后对交点集分类后的作物行进行拟合,以获取不同的作物行.通过对300幅不同生长条件下的小麦作物行图像进行识别试验,其行识别拟合结果表明:作物行拟合的平均误差为2.136 7°,标准差为1.024 3°,平均耗时为0.364 7 s,能够满足实时工作要求. 展开更多
关键词 作物行识别 导航 透视变换 机器视觉 条播作物
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基于路面垂直轮廓建模的一般路面逆透视变换 被引量:5
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作者 刘洪涛 蒋如意 +2 位作者 胡文 莫锦秋 王石刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1770-1773,1778,共5页
提出了一种由单帧立体图像实现一般路面图像逆透视变换的方法.针对双目视觉得到的路面垂直轮廓进行B样条建模,利用建模得到的路面高度代入路面图像成像过程中,从而实现一般路面的逆透视变换.实验表明,通过该方法能有效地实现上下坡等一... 提出了一种由单帧立体图像实现一般路面图像逆透视变换的方法.针对双目视觉得到的路面垂直轮廓进行B样条建模,利用建模得到的路面高度代入路面图像成像过程中,从而实现一般路面的逆透视变换.实验表明,通过该方法能有效地实现上下坡等一般路面图像的逆透视变换. 展开更多
关键词 透视变换 鸟瞰图 道路建模 双目视觉
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基于非线性逆透视变换的摄像机畸变参数标定 被引量:17
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作者 李颢 杨明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1736-1739,共4页
为实现摄像机畸变参数标定,提出了一种基于非线性逆透视变换模型的标定新方法.根据线性透视变换模型和畸变模型推导出非线性逆透视变换模型,以及逆透视变换参数与畸变参数之间的关系;在此基础上,建立以畸变参数为最优解的泛函,然后进行... 为实现摄像机畸变参数标定,提出了一种基于非线性逆透视变换模型的标定新方法.根据线性透视变换模型和畸变模型推导出非线性逆透视变换模型,以及逆透视变换参数与畸变参数之间的关系;在此基础上,建立以畸变参数为最优解的泛函,然后进行优化搜索求解.在优化搜索中,采用改进牛顿法确定搜索方向,然后,采用试探法沿搜索方向进行一维搜索.该方法仅需对数目较少的畸变参数进行优化搜索,可大幅降低优化搜索的维度和复杂度.仿真和实验结果表明:该方法正确有效,求解精度较高. 展开更多
关键词 摄像机畸变 非线性逆透视变换 标定 视觉 移动机器人
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一种基于透视变换的球面纹理映射方法 被引量:11
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作者 范波 吴慧中 孔小斌 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期145-148,共4页
分析了传统的纹理映射方法在球面映射中的不足之处,提出了一种运用透视变换原理的纹理映射新方法,并实现了球表面的纹理映射,较好地解决了在球面两极处的走样问题。
关键词 图象处理 图象文法 纹理映射 透视变换 球面映射
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基于凸壳的透视变换下的点模式匹配方法 被引量:8
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作者 张立华 徐文立 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期306-309,共4页
关键词 点模式匹配 透视变换 凸壳 射影坐标 交比 计算机视觉 模式识别
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基于双灭点的图像透视变换方法 被引量:6
12
作者 罗晓晖 杜召彬 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第15期212-214,共3页
对监控场景中目标的精确定位,需要进行图像坐标系与世界坐标系之间的转换。而在实际应用中,由于安装因素等原因,难以获取摄像机的图像坐标系与世界坐标系之间转换的参数。提出一种基于双灭点的图像透视校正方法。通过分析世界坐标系中4... 对监控场景中目标的精确定位,需要进行图像坐标系与世界坐标系之间的转换。而在实际应用中,由于安装因素等原因,难以获取摄像机的图像坐标系与世界坐标系之间转换的参数。提出一种基于双灭点的图像透视校正方法。通过分析世界坐标系中4个控制点在图像坐标系中的位置关系,实现透视投影下图像坐标系与世界坐标系之间的转换。实验结果证明该方法简便实用。 展开更多
关键词 双灭点 透视变换 图像处理
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农业机器人导航中两类纹理边缘的快速跟踪与透视变换(英文) 被引量:2
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作者 周平 汪亚明 赵匀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期103-109,共7页
野外田间的主动摄像机视觉,尤其是对作物割过与未割过的高相似颜色表面进行实时识别与跟踪是一项极具挑战性的工作.提出了两种全新的快速分割方法,以用于农业机器人导航.其关键是基于多尺度特征提取,通过求取k-层行像素极值的加权均值... 野外田间的主动摄像机视觉,尤其是对作物割过与未割过的高相似颜色表面进行实时识别与跟踪是一项极具挑战性的工作.提出了两种全新的快速分割方法,以用于农业机器人导航.其关键是基于多尺度特征提取,通过求取k-层行像素极值的加权均值来形成窄带兴趣区,以及基于相邻行像素两类特征证据增强与多证据模糊判别进行分割增强.提出了新的方法,分割出导向线能够自适应环境的一些变化.同时,本研究还提出了一种快速透视变换算方法和摄像机主姿态的一次性校正方法,能够在1 ms内完成对分割导向线参数的透视投影变换,在0.5 s内通过自校正获取相机的主姿态角.开发了一套对园艺草割过与未割过的边缘进行在线跟踪的分析软件.试验和相应的误差分析结果令人满意(160×120显示分辨率下,能在55 ms内自主做出经透视投影变换的作业机理想移动方向决策,普通难度的相似颜色序列图像的分割误差被控制在了平均5%以内).对最佳适应步法(BFS)做了改进,提出了多行最佳适应步法(MR-BFS),在不降低正确性的前提下使其分割速度提高了100%以上.通过折衷组合多行最佳适应步法(MR-BFS)与多证据模糊增强法(MEFE)进行在线试验,获得了160×120分辨率下8~9帧/秒的边缘自动跟踪性能.边缘跟踪试验显示:自然图像中的不同色块和阴影对其分割影响不大,能够快速输出导向跟踪参数.如果待分割纹理表面的颜色距离相对较远,还可采用本文新提出的颜色分量运算+颜色位屏蔽方法.该方法能在320×240分辨率下,在20~30 ms内实现全帧的鲁棒分割,获得田间实时的多边缘跟踪性能.该方法避免了耗时的计算和人的操作介入,可被进一步应用于农业机器人的实际导航控制中. 展开更多
关键词 自主式导航 边缘跟踪 自然环境 纹理分割 透视变换
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关于透视变换的研究 被引量:25
14
作者 牛彦 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期549-551,共3页
针对透视图形变换中“二点透视图、三点透视图是经过旋转平移方法获得的”的提法进行了研究 ,认为该提法获得的透视图与二点透视、三点透视的基本概念不相符 ,实际是属于一点透视下二个灭点、三个灭点的透视图 .文中分别给出二点透视图... 针对透视图形变换中“二点透视图、三点透视图是经过旋转平移方法获得的”的提法进行了研究 ,认为该提法获得的透视图与二点透视、三点透视的基本概念不相符 ,实际是属于一点透视下二个灭点、三个灭点的透视图 .文中分别给出二点透视图和一点透视下二个灭点的透视图 。 展开更多
关键词 透视变换 二点透视 三点透视 计算机图形学
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一种透视变换图像金字塔匹配改进算法 被引量:6
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作者 金勇俊 李言俊 张科 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第24期78-80,165,共4页
为提高图像匹配的精度和稳定性,在图像匹配过程中用消除了Hessian矩阵的LMA改进算法对两幅图像透视变换矩阵的8个未知参数进行拟合,减少了迭代的计算量。匹配过程中用多分辨率金字塔法对图像进行分解,采用由粗到精的搜索策略,进一步减... 为提高图像匹配的精度和稳定性,在图像匹配过程中用消除了Hessian矩阵的LMA改进算法对两幅图像透视变换矩阵的8个未知参数进行拟合,减少了迭代的计算量。匹配过程中用多分辨率金字塔法对图像进行分解,采用由粗到精的搜索策略,进一步减少了计算量并避免了误匹配。通过对照片进行匹配测试,证明了这种方法的有效性和实用价值。 展开更多
关键词 透视变换图像匹配图像金字塔LMA
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基于霍夫直线检测与二维透视变换的图像校正恢复算法 被引量:18
16
作者 田文利 《电子测量技术》 2017年第9期128-131,共4页
为了解决当前文档图像场景变换随机性较强,存在目标边缘检测和图形转换不准确的问题,导致图像校正质量较低的不足,分别从霍夫直线检测与二维透视变换的角度出发,提出了基于霍夫直线检测与二维透视变换的文档图像校正恢复技术。首先,根... 为了解决当前文档图像场景变换随机性较强,存在目标边缘检测和图形转换不准确的问题,导致图像校正质量较低的不足,分别从霍夫直线检测与二维透视变换的角度出发,提出了基于霍夫直线检测与二维透视变换的文档图像校正恢复技术。首先,根据聚类分割与形态学处理,得到包含文档目标在内的二值图像,达到去除噪声干扰的目的。然后,基于霍夫直线检测,计算文档边缘直线坐标,耦合二值图像目标轮廓,建立文档直线检测算子。最后,综合平移变换、仿射变换和刚体变换,构建二维透视变换矩阵,重新分配图像坐标,达到图像校正转换的目的。实验测试结果显示,与当前图像校正机制相比,校正技术拥有更高的图像恢复质量与抗干扰性。所提算法具有理想的校正恢复质量,在二维码识别等领域具有重要应用价值。 展开更多
关键词 目标边缘检测 图像校正 霍夫直线检测 二维透视变换 刚体变换
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基于控制点排序的透视变换原木截面测量方法 被引量:1
17
作者 崔世林 田斐 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期151-158,共8页
木材被盗案件中,需要先找到被盗的可疑树木,然后和留在地面的基部伐桩进行比对,确认可疑树木为被盗树木。为了辅助公安机关判断可疑木材是否为被盗木材,需要精确测量被盗木材的基部伐桩和可疑木材的截面大小等特征。首先对留在地面的基... 木材被盗案件中,需要先找到被盗的可疑树木,然后和留在地面的基部伐桩进行比对,确认可疑树木为被盗树木。为了辅助公安机关判断可疑木材是否为被盗木材,需要精确测量被盗木材的基部伐桩和可疑木材的截面大小等特征。首先对留在地面的基部伐桩进行拍照,并对找到的可疑木材截面进行拍照,然后比对2个截面的相似性,从而判断可疑木材是否属于被盗木材。由于被盗木材一般数量庞大,摄像机拍照存在畸变,拍照的姿态、角度和焦距以及环境光照都对成像有具体影响,因此,提出采用矩形棋盘格和最小二乘透视变换的方法,将所有的棋盘格角点作为控制点,并根据透视变换的直线特征不变性,构建了一种基于Hough变换的控制点排序方法。该方法能够将不同角度、不同姿态拍摄的图像变换到鸟瞰图像,并缩放到原始尺寸,从而进行测量。对于不同角度、不同姿态、不同焦距、不同光照条件下的图像,本研究提出的透视变换方法均可以把特征棋盘格及棋盘格后面的伐桩图像校正到图像的中间位置,得到伐桩的鸟瞰图,精确地复原伐桩的原貌。对校正后的图像采用MATLAB的imtool工具进行测量,测量结果表明,该方法测量误差最大为2.45%,能满足公安机关对可疑木材是否为被盗木材的辅助判断需求。 展开更多
关键词 矩形棋盘格 最小二乘透视变换 HOUGH变换 控制点排序 原木测量 伐桩图像
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《关于透视变换的研究》一文商榷 被引量:2
18
作者 王钲旋 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期1148-1149,共2页
关键词 计算机图形学 透视变换 透视投影 三维形体
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基于局部透视变换的圆柱体侧表面PDF417条码矫正方法 被引量:8
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作者 黄书海 殷建平 +1 位作者 祝恩 唐贤根 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第9期93-97,共5页
PDF417条码作为一种应用广泛的二维条码,正在逐步应用于标识各种商品。目前,对于生活中很常见的圆柱体商品,其侧表面PDF417条码的识别还没有研究报导。本文提出了一种基于局部透视变换的图像矫正算法,将圆柱体侧表面PDF417条码分割为若... PDF417条码作为一种应用广泛的二维条码,正在逐步应用于标识各种商品。目前,对于生活中很常见的圆柱体商品,其侧表面PDF417条码的识别还没有研究报导。本文提出了一种基于局部透视变换的图像矫正算法,将圆柱体侧表面PDF417条码分割为若干子区域,然后对各个子区域分别进行透视变换,将各个子区域分别矫正之后再行拼接,最后得到平面PDF417条码的图像。实验结果表明,该方法可以有效地将圆柱体侧表面的PDF417条码矫正为平面PDF417条码,并且正确地解码出条码所含信息。 展开更多
关键词 PDF417 直线检测 透视变换 条码矫正
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基于卷积神经网络的车道线逆透视变换算法 被引量:5
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作者 蒋凯伟 刘彪 +3 位作者 刘国豪 乔俊超 王智 边浩毅 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期106-113,共8页
逆透视变换是车道线检测的关键环节.当车辆俯仰角变化时,传统固定参数的逆透视变换方法无法动态调整,导致逆透视变换效果不佳.针对这一问题,提出基于卷积神经网络的自适应逆透视变换算法.该方法利用卷积神经网络处理图像,得到求解逆透... 逆透视变换是车道线检测的关键环节.当车辆俯仰角变化时,传统固定参数的逆透视变换方法无法动态调整,导致逆透视变换效果不佳.针对这一问题,提出基于卷积神经网络的自适应逆透视变换算法.该方法利用卷积神经网络处理图像,得到求解逆透视变换所需的参数,从而实现逆透视变换矩阵的动态更新.根据道路结构的先验信息设计了自适应加权条形池化分支,用于补充下采样过程中丢失的结构信息,基于ResNet网络的残差结构搭建了轻量的卷积神经网络——TNET,并设计了对应的损失函数.与ResNet18相比,T-NET具有整体参数量小、计算成本低等特点.最后,通过实车采集的真实道路图像对算法进行了验证,结果表明:在车辆颠簸情况下,该方法可以有效抑制俯仰角变化对逆透视的不利影响,实现良好的逆透视变换效果. 展开更多
关键词 深度学习 透视变换 卷积神经网络 条形池化
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