一种基于立体靶标定位的三维重建方法 被引量：2

1

作者 陈媛 罗哉 +1 位作者 杨力 江文松 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期471-479,共9页

针对线激光传感器在特征信息匮乏引起的数据拼接误差较大的问题,提出了一种基于立体靶标定位的线激光数据拼接方法。通过双目立体视觉的空间几何约束构建靶标点库,实现立体靶标坐标系与线激光坐标系的位置标定;通过Canny边缘检测、亚像... 针对线激光传感器在特征信息匮乏引起的数据拼接误差较大的问题,提出了一种基于立体靶标定位的线激光数据拼接方法。通过双目立体视觉的空间几何约束构建靶标点库,实现立体靶标坐标系与线激光坐标系的位置标定;通过Canny边缘检测、亚像素边缘提取、椭圆拟合等算法对圆形特征点进行识别定位;将采集的局部标志点与靶标点库进行同源点匹配,解算线激光传感器的实时位姿;采用坐标系转换将线激光初始坐标与全局坐标系进行统一,实现点云的三维重建。实验结果表明:靶标标定的平均绝对误差为0.078 mm,测量的标准件拟合平均偏差为0.127 mm,与三坐标测量机(CMM)对比,该方法的测量平均偏差为0.165 mm,与机器人定位拼接和深度相机测量结果对比,搭建的测量系统的平均测量误差和标准偏差较小,可以满足对复杂曲面的多角度实时扫描需求。 展开更多

关键词 几何量计量 三维测量 立体靶标 双目视觉 标志点定位 数据拼接误差

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一种基于双目立体视觉的虚拟轨道列车路径识别方法 被引量：1

2

作者 曾俊玮 耿力 +1 位作者 卢晨旸 任利惠 《机车电传动》 2024年第1期145-151,共7页

为了克服单目视觉的局限性和提高虚拟轨道列车的路径感知能力,文章提出一种基于双目立体视觉的虚拟轨道列车路径识别方法。针对虚拟轨道列车车道块明显、外形完整、形状独特等特点,提出了基于Mask R-CNN的车道检测模型。同时,针对通用... 为了克服单目视觉的局限性和提高虚拟轨道列车的路径感知能力,文章提出一种基于双目立体视觉的虚拟轨道列车路径识别方法。针对虚拟轨道列车车道块明显、外形完整、形状独特等特点,提出了基于Mask R-CNN的车道检测模型。同时,针对通用的双目匹配算法计算量大和对重复物体匹配较难的缺点,提出了融合多目标跟踪的双目匹配算法。该方法通过左右相机各自检测车道块,进行多目标跟踪来分配ID,对左右图像中的各车道块实现有序、定向的双目匹配,并重建出车辆坐标系下路径的三维坐标,有效提升了车辆系统路径感知能力,为其循迹控制、自主定位、相对位姿估计等提供了更加直接准确的输入信息。试验结果表明,本文方法对路径的三维重建具有较高的准确性,并且在不同路况场景下具有较强的适应性。 展开更多

关键词 虚拟轨道列车 路径识别 双目立体视觉 目标检测 多目标跟踪 双目匹配 三维重建

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基于双目系统的海面远距离测距研究

3

作者 郑海霖 崔亚奇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第15期151-156,共6页

为适应未来无人船发展趋势,发现并定位海上远距离目标,采用YOLOV8和局部立体匹配方法,提出一种双目视觉远距离定位技术方案。首先对双目相机进行标定;然后采用YOLOV8算法对海上目标进行检测;进一步通过局部立体匹配,对两个相机检测目标... 为适应未来无人船发展趋势,发现并定位海上远距离目标,采用YOLOV8和局部立体匹配方法,提出一种双目视觉远距离定位技术方案。首先对双目相机进行标定;然后采用YOLOV8算法对海上目标进行检测;进一步通过局部立体匹配,对两个相机检测目标进行局部特征提取和局部特征匹配;最后基于匹配结果,根据双目视觉原理计算所匹配目标的距离。实验结果表明:该技术方案对距离为100~300 m、300~500 m、500~700 m、700~900 m的目标测距平均精度分别为90%、84%、75%、60%,处理速度为20 PFS。与传统方法相比,所提方法直接聚焦海面目标,只对局部像素进行立体匹配,具有运行速度快、定位效果好的优势。 展开更多

关键词 目标检测 立体匹配 双目系统 定位 远距离测距 YOLO AIS 相机标定

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针对机器人位姿测量立体标靶的单目视觉标定方法 被引量：10

4

作者 张旭 魏鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期211-219,共9页

工业机器人末端位姿测量对机器人装配和机器人标定等工作具有重要价值。针对机器人位姿测量中常用标靶受环境光干扰较大、机器人运动空间有限等缺点设计了一款亮度可调、响应迅速的六面体立体标靶,并提出一种基于单目视觉的立体标靶标... 工业机器人末端位姿测量对机器人装配和机器人标定等工作具有重要价值。针对机器人位姿测量中常用标靶受环境光干扰较大、机器人运动空间有限等缺点设计了一款亮度可调、响应迅速的六面体立体标靶,并提出一种基于单目视觉的立体标靶标定方法。通过初始图像对的选择,解决单目视觉中本质矩阵分解得到的平移向量不精确的问题,并采用光束平差法对初始图像场景进行优化;向场景中添加新图像并使用光束平差法对场景进行全局优化,提高特征点重建精度;以精度为5μm的平面标定板上的特征点作为真实点,解决单目视觉重建场景缺乏尺度因子的问题。实验表明:特征点三维重建的平均误差小于0.035 mm,能够有效进行立体标靶的标定;使用该标靶计算的机器人位姿信息,将机器的位置精度提高了37%。 展开更多

关键词 立体标靶标定 立体标靶 特征面识别 场景重建

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一种非合作目标相对位置和姿态确定方法 被引量：17

5

作者 周军 白博 于晓洲 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期516-521,共6页

针对非合作目标中的从星若无法获得主星的动态信息时,就无法自主进行相对位置和姿态确定的问题,提出了一种采用陀螺、立体视觉系统和加速度计的相对状态确定方法。首先分别建立相对姿态方程、主星动力学方程和相对位置方程等系统的数学... 针对非合作目标中的从星若无法获得主星的动态信息时,就无法自主进行相对位置和姿态确定的问题,提出了一种采用陀螺、立体视觉系统和加速度计的相对状态确定方法。首先分别建立相对姿态方程、主星动力学方程和相对位置方程等系统的数学模型。然后根据这些方程组成的状态方程和立体视觉系统的测量模型设计了卡尔曼滤波器。该滤波器使得从星根据加速度计、陀螺和立体视觉系统的输出,在仅获得主星的外观特征和一些静态参数的情况下,能够自主进行相对位置和姿态的确定。最后,数值仿真结果表明,在相同仿真条件下,与使用主星陀螺信息的相对状态确定算法相比,该算法能够自主进行相对状态的确定,且位置和姿态稳态误差分别为0.05m和2°。 展开更多

关键词 非合作目标 立体视觉 相对状态确定

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火星探测出舱机构的识别定位与坡度测量 被引量：3

6

作者 李莹 叶培建 +1 位作者 彭兢 杜颖 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期169-174,共6页

为实现火星探测两器分离过程中出舱机构的坡度测量,提出一种基于立体视觉技术的出舱机构识别定位与坡度测量方法。首先,采用特征匹配的方法对场景中的出舱机构进行识别定位。针对巡视器导航相机成像视角变化以及出舱机构倾角变化导致图... 为实现火星探测两器分离过程中出舱机构的坡度测量,提出一种基于立体视觉技术的出舱机构识别定位与坡度测量方法。首先,采用特征匹配的方法对场景中的出舱机构进行识别定位。针对巡视器导航相机成像视角变化以及出舱机构倾角变化导致图像产生几何形变,火星表面光照因素的影响以及巡视器硬件的计算能力,并结合出舱机构自身特点,提出一种区域特征与Blob特征相融合的识别定位方法。采用加速鲁棒性特征(SURF)算法检测图像中的局部不变特征,并用最大稳定极值区域(MSER)算法检测图像最稳定极值区域,两种特征相融合之后构造SURF描述算子并进行特征匹配。同时,采用M估计抽样一致性(MSAC)算法计算对应点变换矩阵,实现出舱机构在场景中的初步定位。然后,通过对出舱机构上人工标志的精确定位以及三维重建,并采用主成分分析法进行平面拟合,实现出舱机构的坡度测量。试验结果表明,该方法对成像视角变化以及光照变化具有鲁棒性,提取的有效特征数以及计算时间均优于尺度不变特征变换(SIFT)算法,基本满足火星探测中出舱机构坡度测量要求。 展开更多

关键词 火星探测 立体视觉 目标识别 巡视器出舱 鲁棒特征

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结构光三维传感器测量网相关技术 被引量：7

7

作者 刘晓利 何懂 +3 位作者 陈海龙 蔡泽伟 殷永凯 彭翔 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期109-118,共10页

针对大尺寸复杂物体的全自动、高精度、大数据密度、真彩色三维成像与测量,基于条纹结构光三维传感器,阐述了多节点三维传感器测量网络相关技术。涉及单三维传感器的条纹分析和相位重建、系统标定和三维重建两大关键技术点分析,多节点... 针对大尺寸复杂物体的全自动、高精度、大数据密度、真彩色三维成像与测量,基于条纹结构光三维传感器,阐述了多节点三维传感器测量网络相关技术。涉及单三维传感器的条纹分析和相位重建、系统标定和三维重建两大关键技术点分析,多节点三维传感器测量网络的构建与优化、多节点三维传感器测量网络的标定、测量三维深度数据与纹理数据的匹配与融合等相关技术。并给出了部分实验原型机及实验结果。 展开更多

关键词 条纹结构光 三维传感器 测量网 系统标定 立体标靶 三维成像与测量

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基于机器视觉的货物列车超限检测中基准面获取方法 被引量：1

8

作者 谢飞 张旭苹 +2 位作者 张益昕 王顺 徐静珠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期72-78,共7页

超限货物运输是铁路货运中极为重要的组成部分。本文提出一种铁路货物列车超限检测方法,结合双目立体视觉测量技术和数字图像处理技术,实现对货物列车外形轮廓的非接触式超限测量。并根据该方法设计一种特殊的靶标,将轨道中心垂面的参... 超限货物运输是铁路货运中极为重要的组成部分。本文提出一种铁路货物列车超限检测方法,结合双目立体视觉测量技术和数字图像处理技术,实现对货物列车外形轮廓的非接触式超限测量。并根据该方法设计一种特殊的靶标,将轨道中心垂面的参数通过图像形式传递给检测装置,从而实现对轨道中心垂面的非接触式间接测量,解决了视觉测量中钢轨被遮挡情况下难以获取基准面的问题。实验证明,该方法在实际的户外大尺度测量条件下对基准面的测量误差小于10mm,可以满足实际超限检测的需求。 展开更多

关键词 立体视觉 平面靶标 超限检测 摄像机标定

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毫米波辐射计探测装甲目标立体特性建模与仿真分析 被引量：2

9

作者 冯建利 陈博 张效民 《电讯技术》 北大核心 2016年第2期161-165,共5页

以往的毫米波被动探测系统中为了简单往往将装甲目标等效为平面金属目标,忽视了它的复杂立体特性。针对这一问题,提出了装甲目标立体特性的概念,理论推导了装甲目标立体特性的客观存在,仿真分析了装甲目标的立体特性,并概括总结了装甲... 以往的毫米波被动探测系统中为了简单往往将装甲目标等效为平面金属目标,忽视了它的复杂立体特性。针对这一问题,提出了装甲目标立体特性的概念,理论推导了装甲目标立体特性的客观存在,仿真分析了装甲目标的立体特性,并概括总结了装甲目标立体特性的影响因素。文中结论对装甲目标毫米波辐射特性研究及毫米波被动探测领域具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 毫米波被动探测 装甲目标 立体特性 仿真分析

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一种基于深度信息的人头检测方法 被引量：5

10

作者 张姗姗 景文博 +2 位作者 刘学 王晓曼 朱海忱 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2016年第2期107-111,115,共6页

针对目前人头检测方法对光线变化敏感和易受阴影干扰的问题,提出了一种基于深度图像的人头检测方法。首先通过运动目标检测,得到运动人员所在区域;然后对该区域使用改进的立体匹配算法,该匹配算法对传统的WTA匹配算法进行改进,只对强纹... 针对目前人头检测方法对光线变化敏感和易受阴影干扰的问题,提出了一种基于深度图像的人头检测方法。首先通过运动目标检测,得到运动人员所在区域;然后对该区域使用改进的立体匹配算法,该匹配算法对传统的WTA匹配算法进行改进,只对强纹理点进行匹配,对弱纹理点只进行视差验证,并根据三角投影原理计算出深度图。由于深度图中人员与周围场景的深度分布不同,根据深度分布将人头区域提取出来,得到候选区域,最后将候选区域经过形态学运算并根据区域轮廓的特征来判断是否为人头。实验结果表明:该方法在不同光线环境条件下的检测正确率为94%以上,误检测率仅为5.77%,检测精度高,对光线和阴影的抗干扰性良好,能够很好地适应复杂环境。 展开更多

关键词 人头检测 运动目标检测 立体匹配 深度图

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基于双目视觉的自动跟踪系统应用 被引量：3

11

作者 李海军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第1期150-152,共3页

在研究双目视觉系统发展现状的基础上,提出将计算机双目视觉技术应用于物体目标的自动跟踪。计算机立体视觉是机器人研究的重要内容,被人们广泛研究。随着研究的不断深入,计算机双目视觉技术在生物医学、制造工业和信息工业等领域逐渐... 在研究双目视觉系统发展现状的基础上,提出将计算机双目视觉技术应用于物体目标的自动跟踪。计算机立体视觉是机器人研究的重要内容,被人们广泛研究。随着研究的不断深入,计算机双目视觉技术在生物医学、制造工业和信息工业等领域逐渐显示出很好的应用前景。主要研究从两幅二维图像获得物体运动轨迹。 展开更多

关键词 双目视觉 立体匹配 目标跟踪

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针对目标跟踪过程的双目视觉测距方法研究 被引量：21

12

作者 卢艳军 王诗宇 +1 位作者 张太宁 李元龙 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第1期60-63,101,共5页

无人机进行目标跟踪时,获取与跟踪目标之间距离信息的过程,对于算法的实时性有着很高的需求。针对这一需求,提出了基于Matlab工具箱与OpenCV视觉库相结合的双目立体视觉测距方法。该方法包括采用Matlab工具箱对摄像头进行双目标定,以及... 无人机进行目标跟踪时,获取与跟踪目标之间距离信息的过程,对于算法的实时性有着很高的需求。针对这一需求,提出了基于Matlab工具箱与OpenCV视觉库相结合的双目立体视觉测距方法。该方法包括采用Matlab工具箱对摄像头进行双目标定,以及将标定结果导入到基于OpenCV的立体匹配BM算法并进行后续的测距处理两部分。通过试验验证了该方法具有较好的准确性和优越的实时性,可以满足无人机动态跟踪时的测距需求。 展开更多

关键词 目标跟踪 双目视觉 双目标定 立体匹配

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基于立体视觉技术的实时测距系统研究 被引量：2

13

作者 王帅 韩峻峰 《电子科技》 2015年第10期78-82,共5页

双目立体视觉测距系统由于计算量大、受限于硬件水平等原因,通常无法做到实时测距,为解决这一问题,对双目立体视觉的关键技术进行研究与分析后,采用预标定方法,通过选取一种快速的立体匹配算法,对其各参数进行优化,并以动态视差搜索的方... 双目立体视觉测距系统由于计算量大、受限于硬件水平等原因,通常无法做到实时测距,为解决这一问题,对双目立体视觉的关键技术进行研究与分析后,采用预标定方法,通过选取一种快速的立体匹配算法,对其各参数进行优化,并以动态视差搜索的方式,结合目标跟踪算法,实现了对目标的实时跟踪与测量。经实验验证,该系统成本低、可行性高,能实时对目标进行跟踪与测量,并在一定范围内具有较高的精度,且有一定的应用价值。 展开更多

关键词 立体视觉 动态视差 目标跟踪 实时测距

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机载平台野外立体场景弱小变化目标检测 被引量：1

14

作者 刘晓春 于起峰 +1 位作者 雷志辉 侯旺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期130-135,共6页

提出了一种针对机载序列图像的野外立体场景弱小变化目标检测新方法。为了补偿平台运动,提出了一种级联图像配准模式,即首先通过生物视觉方法对待检图像进行快速粗配准,然后通过不变系数最小二乘匹配进行精配准;为了补偿图像间的灰度变... 提出了一种针对机载序列图像的野外立体场景弱小变化目标检测新方法。为了补偿平台运动,提出了一种级联图像配准模式,即首先通过生物视觉方法对待检图像进行快速粗配准,然后通过不变系数最小二乘匹配进行精配准;为了补偿图像间的灰度变化,提出了直方图一致性变换方法,该方法不仅可以处理线性灰度变化而且可以处理非线性灰度变化;为了弱化场景立体效应影响,提出分子区的方法,即通过将图像划分为若干子区,各对应子区独立求解仿射参数,使得待检图像不同位置子区可以对应不同几何变换参数。光电吊舱真实图像变化检测实验,证明了文章方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 变化检测 目标检测 立体效应 图像配准 最小二乘匹配 生物视觉

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地面目标红外立体特征 被引量：1

15

作者 吕相银 金伟 杨莉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2810-2814,共5页

研究地面目标的红外立体特征,有助于全面掌握目标红外特性的细节,对红外热像的模拟、红外目标识别以及红外隐身设计等都有着重要的意义。文中通过对影响目标温度因素的定量分析,建立了地面目标表面温度的一般数学模型。以一维导热微分... 研究地面目标的红外立体特征,有助于全面掌握目标红外特性的细节,对红外热像的模拟、红外目标识别以及红外隐身设计等都有着重要的意义。文中通过对影响目标温度因素的定量分析,建立了地面目标表面温度的一般数学模型。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁不同方位的外表面温度在一天中随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较。在此基础上,最后对建筑物的红外辐射进行了理论计算和讨论。结果表明地面目标的红外立体特征在白天非常显著,在晚上的立体特征则没有白天显著。 展开更多

关键词 地面目标 温度 红外辐射 立体特征

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旋转非合作目标相对状态的解耦估计方法 被引量：5

16

作者 李宜鹏 解永春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期870-878,共9页

针对在轨旋转非合作目标相对状态估计中关于几何结构及惯量参数先验信息未知的问题,提出一种以双目相机对目标特征点的投影作为测量值的解耦估计方法,实现旋转非合作目标相对状态的估计。首先,建立非合目标的动力学模型和目标特征点的... 针对在轨旋转非合作目标相对状态估计中关于几何结构及惯量参数先验信息未知的问题,提出一种以双目相机对目标特征点的投影作为测量值的解耦估计方法,实现旋转非合作目标相对状态的估计。首先,建立非合目标的动力学模型和目标特征点的运动模型;其次,为避免由目标特征点与目标质心相对位置不确定引起滤波性能降低的问题,建立相对特征的运动模型及投影模型,对旋转运动和平移运动进行解耦;最后,设计相应的滤波器对非合作目标的相对状态进行估计。仿真结果表明,提出的解耦估计方法能够有效地估计出非合作目标的相对状态。 展开更多

关键词 旋转非合作目标 相对状态估计 双目相机 相对特征

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全景立体视觉在海上报靶中的应用

17

作者 汤一平 王庆 +1 位作者 庞成俊 朱艺华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1438-1443,共6页

针对海上实弹训练自动报靶需要检测实弹和离靶中心的距离,提出一种基于双目全方位视觉传感器(ODVS)立体全景视觉测量方法,采用具有平均角分辨率ODVS的设计,将2个同样参数的ODVS以背靠背的方式合成为一个双目ODVS,利用平均角分辨率的特性... 针对海上实弹训练自动报靶需要检测实弹和离靶中心的距离,提出一种基于双目全方位视觉传感器(ODVS)立体全景视觉测量方法,采用具有平均角分辨率ODVS的设计,将2个同样参数的ODVS以背靠背的方式合成为一个双目ODVS,利用平均角分辨率的特性,并在视频信息获取、加工上均采用高斯球面坐标,实现了一种新型的快速全方位立体图像匹配测距算法。实验结果表明,本文所设计的双目ODVS测量装置能够较准确地估算出空间物点离测量点的距离。 展开更多

关键词 信息处理技术 全景立体视觉 自动报靶检测 全方位视觉传感器 平均角分辨率

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基于双目视觉的非合作目标自主姿态估计方法 被引量：2

18

作者 胡启阳 王大轶 《深空探测学报》 2019年第4期341-347,共7页

针对在轨服务任务对于空间非合作目标的自主相对导航需求,提出了一种基于双目视觉的自主姿态估计方法。该方法以Markley变量描述目标的姿态运动,并利用双目相机对目标表面的特征点进行观测,利用特征点的运动规律与目标姿态运动的相关性... 针对在轨服务任务对于空间非合作目标的自主相对导航需求,提出了一种基于双目视觉的自主姿态估计方法。该方法以Markley变量描述目标的姿态运动,并利用双目相机对目标表面的特征点进行观测,利用特征点的运动规律与目标姿态运动的相关性,并通过容积卡尔曼滤波算法实现了对非合作目标角速度与自旋轴方向的估计。数学仿真验证了所给出的姿态估计方法,并分析了估计精度的影响因素。 展开更多

关键词 非合作目标 姿态估计 Markley变量 双目视觉

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像平面偏移位置可变的3D视频采集方法研究

19

作者 王伟 任仡奕 +1 位作者 谢翔 李国林 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第3期48-51,55,共5页

在3D视频采集的过程中,往往需要摄像机系统的物镜光轴中心和像平面中心有一定的偏移量h.论证了偏移量h对3D显示的重要影响,提出了利用CMOS图像传感器自身功能特性实现对h灵活控制的方案,并实验验证了3D视频采集中对偏移量h的控制.实验... 在3D视频采集的过程中,往往需要摄像机系统的物镜光轴中心和像平面中心有一定的偏移量h.论证了偏移量h对3D显示的重要影响,提出了利用CMOS图像传感器自身功能特性实现对h灵活控制的方案,并实验验证了3D视频采集中对偏移量h的控制.实验平台使用自行设计的基于FPGA的双目立体视频采集存储系统,该系统为3D视频高效采集提供良好的平台支持. 展开更多

关键词 镜头光轴偏移量 视差 深度 基线 双目视觉

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基于双目视觉的目标完整点云获取方法 被引量：2

20

作者 李锦慧 吴烽云 +2 位作者 邹湘军 司徒伟明 陈明猷 《现代电子技术》 北大核心 2019年第4期112-116,共5页

快速获取复杂形状目标的完整三维点云,重构目标的三维模型是目前智能检测和机器人识别与定位的关键技术和难点。基于立体视觉,提出一种图像预处理和优化半全局立体匹配过程的方法。该方法设计了图像预处理算法,与半全局立体匹配和点云... 快速获取复杂形状目标的完整三维点云,重构目标的三维模型是目前智能检测和机器人识别与定位的关键技术和难点。基于立体视觉,提出一种图像预处理和优化半全局立体匹配过程的方法。该方法设计了图像预处理算法,与半全局立体匹配和点云配准算法配合使用,获取复杂形状目标完整的三维点云。搭建了硬件实验平台和旋转工作台,获取多角度下目标的左右图像对,在此平台上开发了一套基于双目视觉的点云获取系统,并以复杂形状的齿轮为实验对象对该系统进行测试。测试结果表明,该方法生成的物体三维点云效果良好,为目标三维重构提供方法和理论,实用性较强,并且系统运行速度快,算法处理过程可行。 展开更多

关键词 图像预处理 三维点云 双目视觉 半全局立体匹配 点云配准 复杂形状目标

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