面向音乐舞台环境的事件成像与场景重建方法

1

作者 朱春霖 韩丙刚 +1 位作者 李当先 江未来 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第11期2674-2682,共9页

音乐舞台常伴随强弱光交替、极低照度等复杂环境,这对传统相机的成像构成挑战.事件相机凭借其微秒级响应、高动态范围与抗运动模糊的特性,可弥补这一缺陷.事件相机仅输出场景的异步事件流,其数据需通过重建算法才能转化为易于理解的图像... 音乐舞台常伴随强弱光交替、极低照度等复杂环境,这对传统相机的成像构成挑战.事件相机凭借其微秒级响应、高动态范围与抗运动模糊的特性,可弥补这一缺陷.事件相机仅输出场景的异步事件流,其数据需通过重建算法才能转化为易于理解的图像.为此,本文针对音乐舞台场景的特殊性,设计了一种面向音乐舞台的事件成像与场景重建方法.在获取舞台场景的事件流数据后,方法首先采用事件与帧特征融合模块实现上下文特征及结构特征的融合,同时采用分解核卷积光流估计器解决大位移场景中特征匹配信息缺失的问题,提高光流估计的准确性;在此基础上,设计通道与像素双注意力模块来提升重建网络的噪声抑制能力.本文采集了钢琴、古筝等器乐的舞台演奏事件数据,并从抗运动模糊、高动态范围与低光照3个方面对重建算法进行了验证评估.实验表明,本文方法相较现有方法能实现更高质量的重建.消融实验也验证了所采用模块的有效性. 展开更多

关键词 舞台光照环境 事件相机 光流估计 图像重建 注意力机制

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引入灭点约束的TSAI两步法相机标定改进研究 被引量：13

2

作者 吴军 徐刚 +1 位作者 董增来 汪杰君 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期17-21,共5页

针对TASI两步法相机标定过程无法求解相机主点位置的问题,引入灭点几何约束进行改进,推导并建立了平面格网上两组正交直线透视投影形成的双灭点与相机内参数以及TASI两步法相机标定过程参数间的严格数学关系,详细阐述了综合运用双灭点... 针对TASI两步法相机标定过程无法求解相机主点位置的问题,引入灭点几何约束进行改进,推导并建立了平面格网上两组正交直线透视投影形成的双灭点与相机内参数以及TASI两步法相机标定过程参数间的严格数学关系,详细阐述了综合运用双灭点与径向准直约束计算相机内参数的迭代过程,并以此为基础,给出了相机外方位参数以及径向畸变参数的求解步骤。实验结果验证了该改进方法的有效性。 展开更多

关键词 相机标定 两步法标定 灭点 径向畸变约束

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三维重构不确定度的两阶估计方法 被引量：5

3

作者 陈杰春 丁振良 袁峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1110-1116,共7页

通过分析三维重构系统视场内3D点的重构不确定度,可以有针对性地优化系统配置,改善实验条件。给出了一种借助于不确定度传递原理估计三维重构不确定度的方法,该方法同时考虑了相机标定和重构3D点过程中的不确定度传递。相机模型参数既... 通过分析三维重构系统视场内3D点的重构不确定度,可以有针对性地优化系统配置,改善实验条件。给出了一种借助于不确定度传递原理估计三维重构不确定度的方法,该方法同时考虑了相机标定和重构3D点过程中的不确定度传递。相机模型参数既是相机标定过程的输出变量,又是重构3D点过程的输入变量,因此可将三维重构过程看作一个两阶系统。针对非线性相机模型给出了三维重构过程中不确定度传递的解析表达式。应用蒙特卡罗算法对文中提出的方法做了验证,并给出了一些典型的应用实例。实验结果表明,三维重构不确定度的估计值至少具有1位有效数字,同时也表明该方法是可行的。 展开更多

关键词 三维重构 不确定度估计 两阶系统 非线性相机模型

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两步法摄像机标定的改进 被引量：9

4

作者 张学民 宋述稳 《兵工自动化》 2006年第9期73-75,共3页

两步法摄像机标定,先用径向排列约束得到部分外部参数精确解,再将其余外部参数与畸变修正参数进行迭代求解。对该标定法的改进,是在两步法得到的摄像机参数值基础上,用非线性优化算法对所有参数进一步优化,得到最终参数值。该法既提高... 两步法摄像机标定,先用径向排列约束得到部分外部参数精确解,再将其余外部参数与畸变修正参数进行迭代求解。对该标定法的改进,是在两步法得到的摄像机参数值基础上,用非线性优化算法对所有参数进一步优化,得到最终参数值。该法既提高了摄像机标定精度,又无需对CCD摄像机像面中心预标定,简化了标定过程。 展开更多

关键词 摄像机标定 两步法 非线性优化

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推扫式多光谱遥感相机动态范围拓展方法 被引量：4

5

作者 孙武 韩诚山 +2 位作者 吕恒毅 薛旭成 胡长虹 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期905-912,共8页

为了提高推扫式航天遥感相机的动态范围,对TDI-CCD(Time Delay Integration-Charge Coupled Device)的全色谱段和多光谱谱段积分级数的特殊设置方法、相应图像的插值与融合方法进行研究。首先,介绍了常见的TDI-CCD的像元尺寸和谱段构成... 为了提高推扫式航天遥感相机的动态范围,对TDI-CCD(Time Delay Integration-Charge Coupled Device)的全色谱段和多光谱谱段积分级数的特殊设置方法、相应图像的插值与融合方法进行研究。首先,介绍了常见的TDI-CCD的像元尺寸和谱段构成等参数,以及现有高分辨率多谱段融合图像的获取方法,分析了常规的积分级数设置规律。接着,提出在提高全色谱段的积分级数,降低多光谱谱段积分级数的情形下,分别获取各个谱段的灰度数据,为提高相机的动态范围提供原始数据。最后,针对性地提出了图像的融合、插值算法,可以得到高动态范围、高分辨率的全色图像。实验和计算结果表明:该方法能够有效提高相机的动态范围,当P谱段积分级数提高2倍,全色谱段降低为原来的1/4时,最终获取的融合图像动态范围可以提高18.06 dB。基本满足应用单排TDI CCD提高推扫式航天遥感相机动态范围的要求。 展开更多

关键词 TDICCD 积分级数 推扫式遥感相机 动态范围

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利用图像处理实现平面工作台三自由度位移的同步检测 被引量：4

6

作者 吴鹰飞 周兆英 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第4期326-328,331,共4页

为了实现平面工作台三自由度位移的同步检测 ,研制了图像处理位移检测系统。以CCD相机为核心 ,结合显微镜放大、图像采集和图像处理构成检测系统。图像处理软件用VC编制 ,计算并绘制了工作台三自由度位移随时间的变化关系 ,以及工作台... 为了实现平面工作台三自由度位移的同步检测 ,研制了图像处理位移检测系统。以CCD相机为核心 ,结合显微镜放大、图像采集和图像处理构成检测系统。图像处理软件用VC编制 ,计算并绘制了工作台三自由度位移随时间的变化关系 ,以及工作台在平面内的运动轨迹。系统的位移检测不受工作台大幅转动的影响。检测系统达到了亚像素级的位移分辨率。选择合适的显微镜放大倍率 ,可使检测系统既有较高的位移分辨率 。 展开更多

关键词 位移测量 图像处理 CCCD相机 平面工作台 同步检测

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最优化方法在摄像机标定中的应用 被引量：4

7

作者 全厚德 闫守成 张洪才 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2006年第7期46-48,共3页

研究了最优化理论与方法在摄像机标定中的应用,并以两步法的第二步为例,详细介绍了如何根据最小化重投影误差这一非线性最小二乘问题求出所有标定参数的最优解,给出了用G uses-N ew ton法进行求解的具体步骤,并在M atlab下实现对一组初... 研究了最优化理论与方法在摄像机标定中的应用,并以两步法的第二步为例,详细介绍了如何根据最小化重投影误差这一非线性最小二乘问题求出所有标定参数的最优解,给出了用G uses-N ew ton法进行求解的具体步骤,并在M atlab下实现对一组初始数据的迭代优化。 展开更多

关键词 摄像机标定 两步法 Guess—Newton法 最优化

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张正友法的摄像机标定试验 被引量：36

8

作者 迟德霞 王洋 +1 位作者 宁立群 衣娟 《中国农机化学报》 2015年第2期287-289,337,共4页

针对机器视觉领域的摄像机标定问题,采用介于自标定与传统标定之间张正友法,对Sunway-130D数字摄像机进行标定。本研究首先阐述张正友法标定原理,即利用针孔模型匹配模板平面与其所成图像中的角点,计算出图像和模板之间的单应性矩阵,利... 针对机器视觉领域的摄像机标定问题,采用介于自标定与传统标定之间张正友法,对Sunway-130D数字摄像机进行标定。本研究首先阐述张正友法标定原理,即利用针孔模型匹配模板平面与其所成图像中的角点,计算出图像和模板之间的单应性矩阵,利用该单应矩阵线性解出摄像机内部参数,并由单应矩阵求出理想成像模型下的摄像机外部参数。然后考虑非线性畸变因素,求出畸变系数的初始值,最后对所有的标定参数进行迭代修正,通过非线性优化得到所有标定参数的最优解。制作模板并采集模板图像,利用MATLAB提取模板图像角点坐标并进行标定。结果表明:该方法可以有效地对摄像机进行标定;绝大多数偏差在(-1.5,1.5)像素之间,个别偏差超过1.5个像素,达到像素级精度,有较高标定精度。研究结果为进一步研究农业机械机器人奠定基础。 展开更多

关键词 机器视觉 摄像机标定 两步标定法 针孔模型

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一种逐步求解的新的摄像机线性标定方法 被引量：2

9

作者 吴海华 王从军 朱大林 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期38-40,66,共4页

在立体视觉的激光扫描测量系统中,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系.如果采用完全理想条件来标定系统,一般实验条件下难以获得稳定的解.通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型,用线性方程组描述了三... 在立体视觉的激光扫描测量系统中,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系.如果采用完全理想条件来标定系统,一般实验条件下难以获得稳定的解.通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型,用线性方程组描述了三维空问坐标点与计算机图像坐标点的关系,并提出“两步法”对摄像机模型中外部参数和内部参数进行逐步求解,完成了摄像机线性标定,从而彻底改变了传统的摄像机标定依赖于非线性优化方法.实验证明,这种标定新技术较以往算法更为快速、简便、实用. 展开更多

关键词 摄像机 反求工程 透镜畸变 两步法 数学模型 线性方程组 三维空间

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基于平面模板的两步法标定摄像机的改进 被引量：5

10

作者 张晓明 沈连婠 +1 位作者 赵高飞 李剑 《现代制造工程》 CSCD 2008年第10期9-12,共4页

摄像机标定技术作为机器视觉的一个重要环节极受重视。Tsai两步法摄像机标定先用径向约束得到部分外参数精确解,再将其余外部参数与畸变修正参数进行迭代求解,但该方法不能直接获取CCD摄像机相面中心坐标精确值。对于两步法的改进,是在... 摄像机标定技术作为机器视觉的一个重要环节极受重视。Tsai两步法摄像机标定先用径向约束得到部分外参数精确解,再将其余外部参数与畸变修正参数进行迭代求解,但该方法不能直接获取CCD摄像机相面中心坐标精确值。对于两步法的改进,是在用两步法得到的摄像机参数值的基础上,用非线性优化算法对所有参数做进一步优化,得到最终参数值。该方法既提高了摄像机标定精度,又无需对CCD摄像机相面中心预标定,简化了标定过程。实验证明,改进后的方法具有快速、准确、方便和有效等优点。 展开更多

关键词 计算机视觉 摄像机标定 Tsai两步法 非线性优化

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改进的平面模板两步法标定摄像机 被引量：44

11

作者 毛剑飞 邹细勇 诸静 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第7期846-852,共7页

最近 ,张正友提出用平面模板两步法来标定摄像机。该方法能高精度地标定摄像机 ,且简便易行 ,可以说是两步法标定的代表 ,但其算法模型仅考虑了镜头径向畸变 ,其对切向畸变较大的场合 ,如鱼眼镜头成像 ,则不适用。为此 ,通过改进其摄像... 最近 ,张正友提出用平面模板两步法来标定摄像机。该方法能高精度地标定摄像机 ,且简便易行 ,可以说是两步法标定的代表 ,但其算法模型仅考虑了镜头径向畸变 ,其对切向畸变较大的场合 ,如鱼眼镜头成像 ,则不适用。为此 ,通过改进其摄像机模型 ,提出了一种改进的两步法 ,该方法先用图像中心附近点求取初值 ,由于图像中心附近点畸变很小 ,故求取的初值能很好地逼近准确值 ,然后采用一种基于内部映射牛顿法的子空间置信域法通过求精来得到所有参数。仿真实验和真实实验的结果表明 ,该方法的标定精度要优于张正友的方法 ,鲁棒性也更好。 展开更多

关键词 摄像机 标定 平面模板两步法 切向畸变 子空间置信域法 图像中心附近点

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基于两步法的摄像机标定 被引量：6

12

作者 李文涛 马钺 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期48-51,共4页

计算机视觉作为一个热门技术在工业,农业,军事,交通等领域都有着广泛的应用。摄像机标定是计算机视觉的第一步,如果要利用摄取的二维图像进行精确的三维重建,就必须准确的标定摄像机。实现了利用两步法的摄像机标定算法,成功标定单目摄... 计算机视觉作为一个热门技术在工业,农业,军事,交通等领域都有着广泛的应用。摄像机标定是计算机视觉的第一步,如果要利用摄取的二维图像进行精确的三维重建,就必须准确的标定摄像机。实现了利用两步法的摄像机标定算法,成功标定单目摄像机的内部参数和外部参数。首先基于摄像机的针孔模型,采用线性方法直接得到大部分外部参数和一些主要内部参数的初始逼近值;然后基于非线性畸变模型,在第一步的基础上利用非线性优化算法得到余下参数的优化解。实验结果表明两步法可以精确地标定出摄像机的参数。 展开更多

关键词 计算机视觉 摄像机参数 摄像机模型 摄像机标定 两步法

原文传递

三维激光扫描数据采集系统的摄像机标定技术研究 被引量：2

13

作者 吴海华 田启华 王从军 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第9期64-67,共4页

在计算机视觉激光扫描测量系统中 ,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系。通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型 ,用线性方程组描述了三维空间坐标点与计算机图像坐标点的关系 ,利用带有 3 0个标准圆孔... 在计算机视觉激光扫描测量系统中 ,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系。通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型 ,用线性方程组描述了三维空间坐标点与计算机图像坐标点的关系 ,利用带有 3 0个标准圆孔的金属平面孔型靶标对由两个摄像机构成的摄像机参数标定 ,提出“两步法”对摄像机模型参数逐步求解 ,从而彻底改变了传统的摄像机标定依赖于非线性优化方法。实验证明 ,这种标定新技术较以往算法更为快速、简便、实用 。 展开更多

关键词 逆向工程 三维激光扫描测量系统 摄像机标定 两步法

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新型大量程LTP控制系统及数据处理系统 被引量：1

14

作者 杜国浩 肖体乔 +2 位作者 夏绍建 温利 徐洪杰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期511-514,共4页

讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与V... 讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与VC++程序间的通信,采用质心法分离测量光斑以及参考光斑,并利用MATLAB中神经网络算法求取位相板衍射图像中暗线位置,达到了设计要求的精度。 展开更多

关键词 面阵CCD 线性导轨 位相板 质心法 衍射图像

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基于共面圆的双目立体视觉分步标定法 被引量：28

15

作者 王科俊 魏娟 《应用科技》 CAS 2010年第1期36-39,56,共5页

计算机视觉中,在对景物进行定量分析或对物体进行精确定位时,都需要进行摄像机标定,即准确确定摄像机的内外参数.为了快速、有效地进行摄像机的标定,针对常用的带有一阶径向畸变的小孔摄像机模型,提出了一种简单有效的分步标定方法.先... 计算机视觉中,在对景物进行定量分析或对物体进行精确定位时,都需要进行摄像机标定,即准确确定摄像机的内外参数.为了快速、有效地进行摄像机的标定,针对常用的带有一阶径向畸变的小孔摄像机模型,提出了一种简单有效的分步标定方法.先用预标定法得到左右摄像机主点坐标参数,然后再用TSAI两步法获得左右摄像机的内外参数,最后以左摄像机光心为世界坐标系原点,通过坐标转换关系,进而得到双目视觉的各种标定参数.该方法实验要求低,不需要移动摄像机.通过实验,验证了该方法能够准确、有效地求出各标定参数. 展开更多

关键词 双目视觉 摄像机标定 线性标定 TSAI两步法

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快速有效的摄像机标定方法 被引量：6

16

作者 王建文 陶瑞 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第11期2614-2616,2620,共4页

提出了一种快速有效的基于径向约束的两步算法。该算法综合了线性模型和非线性模型的优点,在求解摄像机参数的过程中,采用线性模型标定摄像机中的一部分参数,进一步考虑非线性畸变,通过条件化简将非线性方程转化成线性方程求解其余摄像... 提出了一种快速有效的基于径向约束的两步算法。该算法综合了线性模型和非线性模型的优点,在求解摄像机参数的过程中,采用线性模型标定摄像机中的一部分参数,进一步考虑非线性畸变,通过条件化简将非线性方程转化成线性方程求解其余摄像机参数,有效避免了直接求解非线性方程带来的计算繁琐和结果不稳定的缺陷。最后对标定结果采取最优化算法求精。实验结果表明,优化后的两步算法提高了摄像机标定的效率和准确性。 展开更多

关键词 摄像机标定 径向约束 两步法 线性标定 非线性标定

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摄像机标定及恢复目标点世界坐标的一种方法 被引量：2

17

作者 曹宇 赵杰 +1 位作者 李戈 闫继宏 《机械与电子》 2008年第6期3-6,共4页

实现了利用径向排列约束(RAC)的摄像机标定算法,成功标定单目摄像机的内部参数和外部参数。算法利用了成像过程中的RAC分解摄像机参数,提出了带有一阶径向畸变的摄像机模型,利用合理组织的求解次序使得每一步参数的求解都只须求解线性... 实现了利用径向排列约束(RAC)的摄像机标定算法,成功标定单目摄像机的内部参数和外部参数。算法利用了成像过程中的RAC分解摄像机参数,提出了带有一阶径向畸变的摄像机模型,利用合理组织的求解次序使得每一步参数的求解都只须求解线性方程组。在此基础上提出了一种恢复目标物体在世界坐标系中的三维坐标的方法,为实现对目标物体位置的快速判断和跟踪提供了有力的前提。 展开更多

关键词 摄像机标定 RAC两步法 径向畸变 计算机视觉

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压缩感知的等效二维稀疏变换 被引量：1

18

作者 程涛 朱国宾 李小龙 《半导体光电》 CSCD 北大核心 2014年第6期1119-1122,共4页

目前的压缩感知研究尚不能真正实现基于二维稀疏变换的影像采集和重构。通过对二维压缩感知和稀疏变换的理论分析和数学推导,将基于一维稀疏变换的二维压缩感知模型等价转换成适用于二维稀疏变换的二维压缩感知模型。从而在测量过程不... 目前的压缩感知研究尚不能真正实现基于二维稀疏变换的影像采集和重构。通过对二维压缩感知和稀疏变换的理论分析和数学推导,将基于一维稀疏变换的二维压缩感知模型等价转换成适用于二维稀疏变换的二维压缩感知模型。从而在测量过程不变的前提下,基于一维线阵推扫数据采集方式实现了基于二维稀疏变换的压缩感知影像采集和重构。实验验证了等效二维稀疏变换的正确性。 展开更多

关键词 二维压缩感知 二维稀疏变换 线阵推扫 影像重构 单像素相机 测量阶段

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基于IP网络的舞台调度视频监控方法的研究 被引量：3

19

作者 任慧 高甜 +1 位作者 周亦琛 杨谦逸 《中国传媒大学学报（自然科学版）》 2014年第1期16-18,共3页

目前舞台视频监控系统仍然是采用扩展性和易用性都不高的模拟视频监控技术,系统集成比较困难。本文结合与网络视频监控相关的视频压缩、传输通信、IP网络等技术,研究了剧场舞台的网络视频监控系统的实现方法。该系统并不会摒弃原有的摄... 目前舞台视频监控系统仍然是采用扩展性和易用性都不高的模拟视频监控技术,系统集成比较困难。本文结合与网络视频监控相关的视频压缩、传输通信、IP网络等技术,研究了剧场舞台的网络视频监控系统的实现方法。该系统并不会摒弃原有的摄像采集和显示设备,而是通过视频编码器、视频服务器以及流媒体服务器把模拟图像信号转化成可以在IP网上传输的信号,同时该系统也要引入高性能的视频监控设备来保证系统的易用性,保证可以同整个舞台监督与调度系统的集成和兼容。本文的研究为舞台监督与调度系统的集成奠定了技术基础。 展开更多

关键词 舞台视频监控 IP网络 网络摄像机 流媒体服务器 视频服务器

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全景相机摄影技术在建筑施工中的应用 被引量：4

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作者 王仑 魏媛 +3 位作者 王卉 李卫国 李卫强 王海君 《建筑技术开发》 2022年第18期97-98,共2页

全景相机摄影技术在近几年应用于建筑施工领域,并且凭借其能代替图片浏览的特点,在各大项目中广泛使用。管理人员通过全景照片能快捷、迅速了解现场实际施工进度,为下一步施工部署做准备。使用全景相机摄影可以生成360度全景照片,给项... 全景相机摄影技术在近几年应用于建筑施工领域,并且凭借其能代替图片浏览的特点,在各大项目中广泛使用。管理人员通过全景照片能快捷、迅速了解现场实际施工进度,为下一步施工部署做准备。使用全景相机摄影可以生成360度全景照片,给项目施工人员带来全新的漫游式视觉体验,施工过程全阶段记录,达到施工过程可追溯、施工工艺全记录的目的。现实应用中也表明该项技术可以为项目带来很大的帮助,在方案部署、场地规划等不同工作中助力工程建设。 展开更多

关键词 全景相机 全景照片 720云 全阶段记录

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