可变视角下大范围视觉高分辨率快速测量

作     者：钟雨君 陈宇璇 范鑫 阚艳 金一 竺长安 ZHONG Yujun;CHEN Yuxuan;FAN Xin;KAN Yan;JIN Yi;ZHU Changan

作者机构：中国科学技术大学工程科学学院合肥230026 中国科学技术大学国营芜湖机械厂航空新装备智能检测及维护创新实验室合肥230026 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第14期

页      面：85-92,103页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金重大科研仪器研制(61727809) 国家重点研发计划(2019YFC0117800) 安徽省科技重大专项(201903c08020002)资助项目 

主　　题：大视场 高分辨率 二维振镜 快速测量 

摘      要：现有大范围视觉装置往往存在图像畸变严重、成像系统结构复杂、成本高、体积庞大等问题,给大范围视觉装置的实际应用造成不可忽视的困难。针对这一问题,提出一种面向大视场的高分辨率轻量化测量系统,该系统利用二维振镜扫描方式实现对相机视角的控制,无需改变相机数量和姿态即可实现小型系统下大范围视觉的高分辨率成像,具有低成本、快速性等优点。同时利用拓扑结构约束构造代价函数,有效提高了图像匹配的快速性、稳健性及精度。试验结果表明,基于上述方法,系统能够实现原相机视场5倍以上的大范围成像,同时,在测量距离100cm和70cm处分别达到131.12μm/像素和93.31μm/像素的成像分辨率,该系统的鲁棒性和优化算法在特征点对匹配上的有效性、快速性均得到验证,为大型构件的高精度视觉测量提供新思路。