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DEDUCTION OF CONSTRAINT CONDITIONS IN THE CALIBRATION OF STEREO-VISION SYSTEN
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作者 FENG Wenhao, Professor, School of Information Engineering, WTUSM, Wuhan, China, 430079 《Geo-Spatial Information Science》 1998年第1期33-37,共5页
In the test-field calibration,multi-azimuth stereo image pairs areproduced of the outdoor large control-field by the stereo-vision system under cali-bration.While in the analytical processing,the relationship between ... In the test-field calibration,multi-azimuth stereo image pairs areproduced of the outdoor large control-field by the stereo-vision system under cali-bration.While in the analytical processing,the relationship between image pairsis adopted as a constraint condition,which ensures the stability and quality of thecalibration results.This paper introduces the deduction process of the constraintconditions. 展开更多
关键词 stereo-vision system CONSTRAINT CONDITION control-field DEDUCTION
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融合双目与ToF的高速三维视觉感知系统
2
作者 姜宇扬 黄开基 +2 位作者 潘前锋 杨华 尹周平 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第8期1408-1417,共10页
通过三维视觉感知系统获取高质量彩色图像与三维点云信息是移动机器人等应用的关键,针对现有三维视觉感知系统难以同时满足实时性、高精度、高鲁棒的需求,设计并实现了双目与ToF融合的高速三维视觉感知系统。系统主要由相机板、FPGA板、... 通过三维视觉感知系统获取高质量彩色图像与三维点云信息是移动机器人等应用的关键,针对现有三维视觉感知系统难以同时满足实时性、高精度、高鲁棒的需求,设计并实现了双目与ToF融合的高速三维视觉感知系统。系统主要由相机板、FPGA板、GPU板与ToF板组成,通过FPGA板实现高速图像采集及预处理,以及提出并实现适应FPGA的Fast-SGM算法来获得高速双目立体匹配深度图;利用GPU采集ToF深度图并基于置信度对双目立体匹配深度图与ToF深度图进行融合,以解决双目立体匹配在弱光照、弱纹理情况下失效与ToF在强光照、远距离情况下失效的问题,进一步提高测量精度与鲁棒性。系统通过FPGA与GPU的并行加速特点对数据处理进行加速,能够输出分辨率为1024 pixels×1024 pixels、帧率为120 fps的双路RGB图像与立体匹配深度图像,同时能够输出分辨率为1024 pixels×1024 pixels、帧率为60 fps的融合深度图像,能够满足移动机器人等实时应用对环境深度估计的需求。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 双目立体视觉 高速视觉系统 飞行时间(ToF)
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基于双目立体视觉的变形监测系统设计及应用探讨
3
作者 赵亚松 徐静 +3 位作者 王宏胜 赵乐 张雷 王得洪 《科技创新与应用》 2025年第20期138-141,共4页
传统接触式、单点测量的变形监测方法受限于人工布设观测点位,存在难以捕捉大范围形变、自动化程度不足、高精度伴随高成本等问题,为实现一种非接触、低成本、高精度和高实时性的自动化监测方案,该文研究基于双目立体视觉的变形监测技术... 传统接触式、单点测量的变形监测方法受限于人工布设观测点位,存在难以捕捉大范围形变、自动化程度不足、高精度伴随高成本等问题,为实现一种非接触、低成本、高精度和高实时性的自动化监测方案,该文研究基于双目立体视觉的变形监测技术,通过分析其技术原理、实现方法和测量精度,设计变形监测系统的整体结构,并探讨该项技术在变形监测领域的应用场景,旨在为大型场景和构筑物的监测方案设计提供参考。 展开更多
关键词 双目立体视觉 变形监测 系统设计 滑坡监测 电力杆塔倾斜监测
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双目立体视觉测量系统的标定 被引量:84
4
作者 杨景豪 刘巍 +2 位作者 刘阳 王福吉 贾振元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期300-308,共9页
考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线... 考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。 展开更多
关键词 视觉测量 大视场 立体视觉 双目视觉测量系统 摄像机标定
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基于立体视觉的三维建模方法 被引量:16
5
作者 邓志东 牛建军 张竞丹 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3258-3262,3289,共6页
研究了基于立体视觉的三维反向建模方法。该方法利用线状结构光与立体视觉原理,首先测量位于四自由度平面机器人上的三维物体的表面几何信息,然后通过获得的采样数据集,自动构建具有真实纹理的三维几何模型。相应提出了一种新的系统标... 研究了基于立体视觉的三维反向建模方法。该方法利用线状结构光与立体视觉原理,首先测量位于四自由度平面机器人上的三维物体的表面几何信息,然后通过获得的采样数据集,自动构建具有真实纹理的三维几何模型。相应提出了一种新的系统标定方法与自动曲面重构算法,并实现了一个面向虚拟现实应用的三维物体的自动反向建模原型系统。 展开更多
关键词 双目视觉 系统标定 曲面重构 纹理映射 四自由度平面机器人
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动态环境下基于旋转-平移解耦的立体视觉里程计算法 被引量:10
6
作者 康轶非 宋永端 +1 位作者 宋宇 闫德立 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期758-768,共11页
在实际应用中,若图像中的动态特征数量多且运动方向一致,这些特征会对视觉里程计的估计结果产生严重的影响.本文针对这类问题提出一种根据图像特征点位置解耦估计摄像机旋转-平移的立体视觉里程计算法.算法通过立体视觉系统将特征点划分... 在实际应用中,若图像中的动态特征数量多且运动方向一致,这些特征会对视觉里程计的估计结果产生严重的影响.本文针对这类问题提出一种根据图像特征点位置解耦估计摄像机旋转-平移的立体视觉里程计算法.算法通过立体视觉系统将特征点划分成"远点"和"近点".在随机抽样一致性算法(RANSAC)框架下,采用"远点"估计视觉系统的姿态;进而在姿态已知的条件下,通过"近点"估计摄像机平移,实现旋转-平移解耦计算.这样处理可以通过姿态约束减少近距离运动物体对视觉里程计的影响.实验表明,在实际道路环境中,本文基于旋转-平移解耦估计的算法较之传统的同时估计旋转-平移的算法,能有效剔除动态特征.所提出算法对动态特征的抗干扰能力更好,鲁棒性更强,精度更高. 展开更多
关键词 视觉里程计 旋转-平移解耦 动态环境 立体视觉系统
原文传递
双目立体视觉系统测量精度的分析 被引量:9
7
作者 刘亚菲 郭慧 +2 位作者 聂冬金 郭新龙 陈飞 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期572-576,共5页
双目立体视觉系统的几何参数影响双目视觉的测量精度,且各几何参数间存在着一定的约束关系.通过分析双目视觉系统的几何参数及约束关系,讨论了两相机光轴和基线之间的夹角α1和α2、基线距B、投影角等几何参数对测量精度的影响,并采用Ma... 双目立体视觉系统的几何参数影响双目视觉的测量精度,且各几何参数间存在着一定的约束关系.通过分析双目视觉系统的几何参数及约束关系,讨论了两相机光轴和基线之间的夹角α1和α2、基线距B、投影角等几何参数对测量精度的影响,并采用Matlab软件对不同的几何参数下的测量精度进行仿真,找出最佳的几何参数范围,从而提高了双目立体视觉系统的测量精度.最后,通过试验验证了理论分析的正确性. 展开更多
关键词 双目立体视觉系统 测量精度 几何参数
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基于HALCON的双目立体视觉工件尺寸测量 被引量:22
8
作者 张如如 葛广英 +2 位作者 申哲 秦腾飞 董腾 《计算机测量与控制》 2018年第1期59-63,共5页
为了实现对大批量生产工件尺寸的精密测量,该文基于双目立体视觉视差原理,设计了一种工件尺寸实时测量系统;系统通过两个工业数字摄像头实时采集工件不同角度的两幅图像,并基于机器视觉软件HALCON的HDevelop开发环境,对两幅图像进行相... 为了实现对大批量生产工件尺寸的精密测量,该文基于双目立体视觉视差原理,设计了一种工件尺寸实时测量系统;系统通过两个工业数字摄像头实时采集工件不同角度的两幅图像,并基于机器视觉软件HALCON的HDevelop开发环境,对两幅图像进行相关预处理,获取感兴趣区域;提出一种基于canny的亚像素边缘检测、边缘细化、基于atukey权重函数的最小二乘法边缘拟合及边缘均匀取点算法获取精确的边缘特征点,并通过双目系统标定、立体校正、极线约束与NCC相结合的立体匹配、世界坐标转换、几何计算相结合的非接触式双目视觉方法进行尺寸测量;通过大量实验证明,该方法可有效地获取工件特征点的三维坐标值,不借助外部测量仪器实现工件关键尺寸的高精度实时检测,检测精度达±0.2mm以上,简单快捷,具有较好的准确性和实时性。 展开更多
关键词 双目立体视觉测量 系统标定 特征点提取 立体匹配 HALCON
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基于双目立体视觉的三维重建方法 被引量:15
9
作者 张如如 葛广英 +3 位作者 申哲 朱荣华 张广世 孙群 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第3期5-10,共6页
基于双目立体视觉视差原理,结合halcon视觉开发库标定摄像机的内外参数,利用标定结果校正目标图像;引入多重网格算法以及像素灰度、梯度、平滑度相结合的相似度判断准则对校正图像进行立体匹配,获得连续稠密的视差图;根据深度信息恢复... 基于双目立体视觉视差原理,结合halcon视觉开发库标定摄像机的内外参数,利用标定结果校正目标图像;引入多重网格算法以及像素灰度、梯度、平滑度相结合的相似度判断准则对校正图像进行立体匹配,获得连续稠密的视差图;根据深度信息恢复原理获取三维点云,并采用移动最小二乘法对三维点云进行平滑滤波;最后运用基于贪婪算法的三角剖分实现物体可视表面三维重建,并对重建表面进行形态学处理填补黑洞.实验结果表明,物体重建表面光滑连续,视觉效果令人满意. 展开更多
关键词 双目立体视觉系统 系统标定 多重网格算法 移动最小二乘算法 三角剖分
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双目立体视觉系统的标定 被引量:16
10
作者 葛动元 姚锡凡 李凯南 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第6期188-189,共2页
基本矩阵的估计是机器视觉中一项重要的研究课题,在立体视觉与图像运动分析中是一个很重要的矩阵;在双目视觉系统的标定时,常规的方法需要将单摄像机的投影矩阵分解成旋转矩阵和平移向量。通过反对称矩阵,求得图像投影点的极线方程,以... 基本矩阵的估计是机器视觉中一项重要的研究课题,在立体视觉与图像运动分析中是一个很重要的矩阵;在双目视觉系统的标定时,常规的方法需要将单摄像机的投影矩阵分解成旋转矩阵和平移向量。通过反对称矩阵,求得图像投影点的极线方程,以及双目立体视觉系统的基本矩阵,得到两个摄像机之间的相对位置关系。 展开更多
关键词 双目立体视觉系统 基本矩阵 反对称矩阵 极线
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基于旋转立体视觉的元件针脚精密定位方法 被引量:3
11
作者 邝泳聪 李家裕 +1 位作者 梁经伦 欧阳高飞 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期44-52,58,共10页
目前自动插件机大部分采用底部相机的视觉定位方式,常会有元件针脚与本体难以区分的情况.为此文中提出了一种基于旋转立体视觉的元件针脚精密定位方法:首先提出一种利用棋盘格标定板的旋转轴标定方法,进行系统标定;接着获取多个角度元... 目前自动插件机大部分采用底部相机的视觉定位方式,常会有元件针脚与本体难以区分的情况.为此文中提出了一种基于旋转立体视觉的元件针脚精密定位方法:首先提出一种利用棋盘格标定板的旋转轴标定方法,进行系统标定;接着获取多个角度元件针脚侧面图像,并提出了一种基于空间矩算法提取元件针脚亚像素特征点的方法;然后优化多个角度图像中的特征点,计算针脚的空间位置.搭建了基于背光源的视觉定位系统进行实验,结果表明:文中方法的针脚定位精度随着成像次数增加而提高并收敛,且元件抓取的位姿对针脚定位精度无影响;与现有定位方法相比,文中方法能更稳定地获取针脚图像,因而能获得更好的定位精度,此外其在飞行中取像的方式也节省了插件机的拍照时间. 展开更多
关键词 自动插件机 机器视觉 立体视觉 系统标定 特征提取
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双目视觉系统在风洞伞摆角测量中的研究与应用 被引量:6
12
作者 宋晋 马军 +2 位作者 蒋敏 高大鹏 胡娟 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第8期2042-2044,共3页
伞系统是飞行器的重要组成部分,其摆角参数是系统安全性的重要指标之一;针对目前风洞试验中伞摆角难以测量的问题,提出了一种基于双目视觉系统的试验方法,该系统主要由两部CCD相机、图像采集卡和控制计算机组成,通过立体视觉标定和数字... 伞系统是飞行器的重要组成部分,其摆角参数是系统安全性的重要指标之一;针对目前风洞试验中伞摆角难以测量的问题,提出了一种基于双目视觉系统的试验方法,该系统主要由两部CCD相机、图像采集卡和控制计算机组成,通过立体视觉标定和数字图像处理技术解算出空间特征标记的三维坐标,根据坐标的空间几何关系计算出伞摆角参数;试验结果表明该方法应用成功,能够同时获取伞运动过程中投影在正交平面上的竖直和水平摆角,且具有系统组成简单、通用性强的优点,有较高的应用价值。 展开更多
关键词 风洞 伞摆角 双目视觉测量系统
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天问一号着陆器双目视觉避障技术 被引量:7
13
作者 华宝成 李涛 +2 位作者 刘洋 张依诺 王立 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期56-63,共8页
对天问一号双目视觉避障技术的组成、方案及原理进行了介绍,通过图像障碍识别和双目立体地形感知完成天问一号降落过程中的安全着陆点自动选取。通过高分辨率双目匹配和亚像素插值处理,提高远距离双目测量精度;在计算资源严格受限的条件... 对天问一号双目视觉避障技术的组成、方案及原理进行了介绍,通过图像障碍识别和双目立体地形感知完成天问一号降落过程中的安全着陆点自动选取。通过高分辨率双目匹配和亚像素插值处理,提高远距离双目测量精度;在计算资源严格受限的条件下,采用FPGA作为硬件加速平台,通过功能模块的并行化和流水线设计,提高计算视差和三维信息的速度;为克服在轨恶劣环境导致的参数变化,设计在轨自标定方法实现双目对正参数表的自主更新;开展了地面试验和在轨应用,验证了双目视觉避障技术的有效性,实现2 K×2 K高分辨率双目稠密匹配,匹配用时1 s;三维地形测量精度达到6.4 cm@70 m,坡度识别精度0.5°;双目避障系统成功完成了在轨自标定处理,在轨图像能够有效恢复天问一号着陆点区域的三维地形。 展开更多
关键词 天问一号着陆器 双目视觉避障系统 FPGA 双目立体匹配
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失效卫星空间近距离接近的位姿联合确定 被引量:3
14
作者 熊智 姚小松 郁丰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期583-589,共7页
为了保证对失效卫星的在轨修复等操作的安全可靠实现,针对失效卫星近距离接近中的位置、姿态确定问题开展研究。在分析了失效卫星特性及运动模式的基础上,考虑到立体视觉系统构建的基于失效卫星表面特征点的观测模型不仅与相对位置、姿... 为了保证对失效卫星的在轨修复等操作的安全可靠实现,针对失效卫星近距离接近中的位置、姿态确定问题开展研究。在分析了失效卫星特性及运动模式的基础上,考虑到立体视觉系统构建的基于失效卫星表面特征点的观测模型不仅与相对位置、姿态有关,而且与追踪星本体位置、姿态也存在一定的关联。因此,提出了一种基于失效卫星相对位姿及追踪星本体位姿联合估计的方法。首先建立了相对位置、姿态模型和追踪星本体位置、姿态模型;然后根据建立的状态模型,以及立体视觉系统、GPS、星敏感器构建的量测模型设计了扩展卡尔曼滤波器。最后的仿真结果表明:该方法可以同时估计出两颗星之间的相对位置、姿态,以及追踪星本体位置和姿态,且能达到较高的估计精度。 展开更多
关键词 失效卫星 立体视觉系统 GPS 星敏感器 位姿联合确定
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一种红外与可见光融合的“双双目”立体视觉系统的标定方法研究 被引量:7
15
作者 赵美蓉 李瀚辰 佟颖 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期385-393,共9页
针对红外相机与可见光相机联合标定的问题,利用不同物体红外辐出度的差异,设计了可同时应用于红外相机与可见光相机标定的平面靶标。利用"最大稳定极值区域"(MSER)算法,检测靶标的镂空深色区域。为克服图像可能存在较大畸变... 针对红外相机与可见光相机联合标定的问题,利用不同物体红外辐出度的差异,设计了可同时应用于红外相机与可见光相机标定的平面靶标。利用"最大稳定极值区域"(MSER)算法,检测靶标的镂空深色区域。为克服图像可能存在较大畸变的问题,通过相邻最大稳定极值区域质心的位置关系预估角点所在位置,在预估位置内进行角点检测,提取用于标定的亚像素角点位置。结果表明:新型靶标及相应的角点提取方法能够同时满足于红外相机与可见光相机内外参数标定的需要。通过红外与可见光"双双目"立体视觉系统的融合重构效果可看出,提供的标定数据能够满足系统需求。 展开更多
关键词 几何光学 相机标定 红外相机标定 最大稳定极值区域 “双双目”视觉系统
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基于立体视觉的直升机桨叶扭转角模拟测量方法 被引量:9
16
作者 熊邦书 罗院华 +1 位作者 黄建萍 李新民 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期950-957,共8页
提出了一种基于立体视觉的直升机桨叶扭转角测量方法.首先,在摄像机坐标系下,采用双目立体视觉技术获取桨叶上圆形标记点的三维坐标;然后,利用在旋翼低速旋转且桨叶处于拉平状态下测量出的标记点的三维坐标建立旋翼坐标系;最后,在旋翼... 提出了一种基于立体视觉的直升机桨叶扭转角测量方法.首先,在摄像机坐标系下,采用双目立体视觉技术获取桨叶上圆形标记点的三维坐标;然后,利用在旋翼低速旋转且桨叶处于拉平状态下测量出的标记点的三维坐标建立旋翼坐标系;最后,在旋翼坐标系中利用旋翼高速和低速旋转状态下桨叶上对应标记点的三维坐标来计算桨叶扭转角.多次刚性叶片扭转角测量实验和数据分析说明本文测量方法不仅有效、测量精度高,而且具有非接触式、动态测量和操作简单的优点. 展开更多
关键词 双目立体视觉 旋翼坐标系 圆形标记点 扭转角
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机器人装配任务中误差的视觉校正 被引量:3
17
作者 郑彦兴 韦庆 常文森 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期446-449,共4页
本文结合一个具体的装配任务 ,讨论了在摄像机视觉定位中误差的各种来源 ,并提出了在视觉定位中不能苛求定位精度的一步到位 ,而更应该重视定位误差的校正问题 ,最后给出了一种完全基于图像平面信息的误差校正方法 .
关键词 机器人 装配任务 误差 视觉校正 图像处理
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立体视觉曲面重建与系统误差分析 被引量:4
18
作者 孔明 王式民 +1 位作者 陆艺 汤强晋 《中国计量学院学报》 2006年第2期123-127,共5页
采用立体视觉空间曲面重建技术对三维曲面表面成像进行边缘提取、图像匹配、匹配点空间位置计算等步骤,得到三维曲面表面点的空间位置,利用空间点信息对三维曲面形状进行重建,恢复曲面三维形状;并讨论了立体视觉系统的摄像机分辨率、测... 采用立体视觉空间曲面重建技术对三维曲面表面成像进行边缘提取、图像匹配、匹配点空间位置计算等步骤,得到三维曲面表面点的空间位置,利用空间点信息对三维曲面形状进行重建,恢复曲面三维形状;并讨论了立体视觉系统的摄像机分辨率、测量范围和摄像机间距等参数之间的关系.利用该方法对堆积物表面形状及体积进行测量实验结果表明,该方法能准确、快速、方便地给出三维曲面的形状. 展开更多
关键词 立体视觉 匹配 边缘 系统误差
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立体视觉测量系统的三维空间重构 被引量:2
19
作者 左爱秋 阮晓东 +1 位作者 骆涵秀 诸葛良 《机电工程》 CAS 1999年第3期6-7,共2页
】三维空间重构是立体视觉测量系统工作过程中十分重要的一部分。在本文所提出的三维空间重构方法中,摄象机模型所含参数的物理意义明确,考虑了镜头的畸变,算法简单,计算量小。实验证明:这种三维空间重构方法是可行的。
关键词 立体视觉 测量系统 三维空间重构 计算机视觉
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虚拟遥操作系统中灵巧手动作控制研究 被引量:2
20
作者 朱方文 龚振邦 韦穗 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第5期55-59,共5页
介绍了在机械灵巧手虚拟遥操作系统中,关于采用立体视觉方法检测计算操作人员手势姿态及手指各关节参数方面的研究。多指灵巧机械手“复制”操作人员手的动作姿态,目的是进行不规则形状物体的抓取方法及可选择性抓取动作的直接控制研究。
关键词 机械手 灵巧手 动作控制 虚拟遥操作系统 立体视觉 手势姿态 双标定平面方法 凸包理论 机器人
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