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基于双目视觉测量的放疗位置验证方法研究

核技术 2007年第3期30卷 219-221页

作者：陶声祥吴宜灿中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

基于双目视觉测量原理,研究了一种对病人放疗位置进行精确验证的方法。该方法通过对标定过的两台摄像机摄取的病人病灶区图像进行三维重建,计算首次摆位和分次摆位时病灶区体表标志点三维坐标偏差,依此恢复初始治疗位置。试验表明,该方... 详细信息

基于双目视觉测量原理,研究了一种对病人放疗位置进行精确验证的方法。该方法通过对标定过的两台摄像机摄取的病人病灶区图像进行三维重建,计算首次摆位和分次摆位时病灶区体表标志点三维坐标偏差,依此恢复初始治疗位置。试验表明,该方法能够精确测量病人初始治疗位置和分次治疗位置的三维坐标偏差。

关键词：双目视觉测量位置验证摄像机标定三维重建

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双目视觉测量中三维坐标的求取方法研究

计算机工程与设计 2006年第19期27卷 3622-3624页

作者：罗世民李茂西华东交通大学江苏南昌330013

双目视觉测量将同一时刻拍摄的两副物体激光条纹图像,经过特征提取和立体匹配得到两两对应的像素点对,根据摄像机标定建立的物空间坐标到像平面坐标对应的矩阵,利用最小二乘法求取物体三维空间点的坐标。但是,由于最小二乘法没有考虑所... 详细信息

双目视觉测量将同一时刻拍摄的两副物体激光条纹图像,经过特征提取和立体匹配得到两两对应的像素点对,根据摄像机标定建立的物空间坐标到像平面坐标对应的矩阵,利用最小二乘法求取物体三维空间点的坐标。但是,由于最小二乘法没有考虑所建立的超限定方程组所代表的几何意义,计算出的点坐标精度不高。提出一种考虑方程组所代表几何意义的方法,利用异面直线公垂线中点去逼近物体空间点。

关键词：双目视觉测量摄像机标定立体匹配最小二乘法异面直线

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一种提高双目视觉测量精度的逐步逼近方法

光电工程 2000年第3期27卷 30-33页

作者：双凯董守平石油大学机电学院北京102200

针对空间坐标对图象平面坐标的非线性光学映射关系 ,本文提出了逐步逼近实现 3- D空间坐标计算的测量方法。该方法对摄象机的摆放姿态与双目传感器的装配精度要求较低 ,可去除介质折射产生的坐标计算误差。结合局部标定法 ,对摄象机光... 详细信息

针对空间坐标对图象平面坐标的非线性光学映射关系 ,本文提出了逐步逼近实现 3- D空间坐标计算的测量方法。该方法对摄象机的摆放姿态与双目传感器的装配精度要求较低 ,可去除介质折射产生的坐标计算误差。结合局部标定法 ,对摄象机光学系统的畸变误差进行校正。实验数据表明 ,在对双目传感器不提出较高要求的测量条件下 ,测量结果令人满意。

关键词：立体视觉双目视觉测量逐步逼近法测量精度

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十字线结构光双目视觉测量的在线匹配方法

半导体光电 2017年第3期38卷 445-450,458页

作者：于之靖王威王烁花贞吴军诸葛晶昌中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

一字线及编码(相移)光栅结构光扫描测量系统在复杂曲面数模过程中得到广泛应用,但不能同时保证较低的测量不确定度指标和复杂曲面数模结果的各向光顺性。文章采用双目视觉和十字光配置扫描测量方案,在有效降低测量不确定度指标的同时,... 详细信息

一字线及编码(相移)光栅结构光扫描测量系统在复杂曲面数模过程中得到广泛应用,但不能同时保证较低的测量不确定度指标和复杂曲面数模结果的各向光顺性。文章采用双目视觉和十字光配置扫描测量方案,在有效降低测量不确定度指标的同时,利用正交配置的十字光平面,改善了复杂曲面数模结果的各向光顺性。针对十字光双目外极线约束匹配可能存在的多义性问题,提出了附加光平面约束,有效剔除了误匹配点。实验结果表明:该十字光匹配方法可行、具有较好的精度,为后续准确高效地进行空间三角测量奠定了基础。

关键词：十字线结构光双目视觉测量在线匹配共面约束干扰剔除

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大型齿轮工件焊接的双目视觉测量标定

东华大学学报（自然科学版） 2013年第4期39卷 455-459页

作者：郭慧刘亚菲王勇沈霞华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

标定技术一直是双目视觉测量的难点,针对大型齿轮焊接的测量,分析了双目视觉测量标定的数学模型,得出双目视觉标定中的内参数和外参数.阐述了大型齿轮工件在焊接中双目视觉标定的图像预处理、特征点提取以及双目视觉测量的标定方法,并... 详细信息

标定技术一直是双目视觉测量的难点,针对大型齿轮焊接的测量,分析了双目视觉测量标定的数学模型,得出双目视觉标定中的内参数和外参数.阐述了大型齿轮工件在焊接中双目视觉标定的图像预处理、特征点提取以及双目视觉测量的标定方法,并通过实例验证了双目视觉测量标定程序的正确性.

关键词：双目视觉测量标定内参数外参数齿轮

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基于双目视觉测量系统的特征点匹配研究

现代电子技术 2019年第23期42卷 154-157,162页

作者：赵航孙冬梅董清卿吴潇灿南京工业大学电气工程与控制科学学院智能工业检测技术实验室

双目视觉测量作为一种新颖的测量方式,当前正在越来越多的测量中取代传统的接触式测量方法。但是由于双目视觉测量系统对测量精度和实时性要求较大,因此在分析椭圆拟合算法的基础上,通过筛选规则选取部分边缘点进行迭代最小二乘椭圆拟... 详细信息

双目视觉测量作为一种新颖的测量方式,当前正在越来越多的测量中取代传统的接触式测量方法。但是由于双目视觉测量系统对测量精度和实时性要求较大,因此在分析椭圆拟合算法的基础上,通过筛选规则选取部分边缘点进行迭代最小二乘椭圆拟合以提取光斑中心坐标。依据系统对待测量笔9个圆形标志的位置反映的特点,设计一种基于RANSAC算法的特征点匹配方法。实验表明该算法可以满足双目视觉测量对系统的高精度和实时性要求。

关键词：双目视觉测量特征点匹配位置约束坐标提取高精度测量实验验证

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空间机器人双目视觉测量系统精度分析

载人航天 2017年第1期23卷 76-81页

作者：邸男田睿中国科学院长春光学精密机械与物理研究所图像处理技术研究部长春130033

鉴于现有的精度分析方法多为针对相机参数对精度影响的定性分析而缺少针对特定系统的量化分析模型,建立了双目测量系统数学模型,推导出相机参数、摆放角度、摆放基线、加工装调精度与系统精度之间的解析关系。利用该解析关系可以根据系... 详细信息

鉴于现有的精度分析方法多为针对相机参数对精度影响的定性分析而缺少针对特定系统的量化分析模型,建立了双目测量系统数学模型,推导出相机参数、摆放角度、摆放基线、加工装调精度与系统精度之间的解析关系。利用该解析关系可以根据系统的精度要求,确定相机的参数、光学系统的安装精度、加工精度等参数,从而实现了可量化的系统设计,同时给出了完整的示例计算。

关键词：双目视觉测量精度分析误差分析量化分析

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大型锻件双目视觉测量匹配关键技术研究

大型锻件双目视觉测量匹配关键技术研究

作者：樊超楠大连理工大学

学位级别：硕士

大型锻件作为装备制造业的重要基础,其锻造水平对高端装备制造产业意义重大。为减少锻造能耗,提高加工精度及材料利用率,在锻造过程中需要对其尺寸进行在线测量,以合理规划锻造工艺,提升锻造水平,有效缓解各领域重大装备对大型锻件的迫... 详细信息

大型锻件作为装备制造业的重要基础,其锻造水平对高端装备制造产业意义重大。为减少锻造能耗,提高加工精度及材料利用率,在锻造过程中需要对其尺寸进行在线测量,以合理规划锻造工艺,提升锻造水平,有效缓解各领域重大装备对大型锻件的迫切需求,全面提升我国高端装备制造的产业形象和能力。双目视觉测量因具有非接触,效率高,可获取全域信息等特点,在测量大型锻件尺寸时具有显著应用优势。匹配技术作为双目视觉测量中的重要环节,其精度、速度、鲁棒性对测量具有重要意义。因此,本文进行了大型锻件双目视觉测量匹配关键技术研究。针对双目特征信息不一致的问题,通过分析激光光条图像的匹配特性,提出等匹配约束特征信息构造方法。在此基础上,提出根据不同被测物表面激光光条的不同特性,构造不同的等匹配约束特征信息,为高精度特征提取、匹配与待测尺寸重建提供理论基础。针对大型筒节锻件直径测量过程中左、右图像激光光条边界信息不一致,特征匹配不准确的问题,分析了测量过程中大型筒节锻件表面激光光条特征,通过采用相交激光光条构造等匹配约束特征信息,提出高精度特征提取方法,实现大型筒节锻件在测量过程中特征信息的鲁棒、精确匹配。针对其他常规(方形、长轴类)锻件测量过程中左、右图像激光光条中心点提取结果不满足一一对应匹配关系,特征匹配率低的问题,提出了基于支持向量机回归环境系数的图像阈值分割法,以及基于等匹配约束特征构造的提取匹配方法。特征提取前,通过大量实验图片训练支持向量机模型,预测环境系数,以分割图像中有效的光条信息和背景信息。在此基础上构造等匹配约束特征,通过粗精结合方式完成特征提取,采用极线约束与灰度相似性约束进行特征点匹配,实现待测尺寸测量。在实验室进行本文方法的精度验证,直径测量相对误差0.170%,宽度测量相对误差0.183%;在锻件现场进行本文方法的可行性验证,完成了锻件现场方形锻件高度和长轴类锻件直径的实时测量。实验室实验与现场实验证明了本文匹配方法的精度及有效性。

关键词：双目视觉测量激光光条特征匹配等匹配约束特征提取

接近段目标双目视觉测量中的精度分析与像机标定方法研究

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接近段目标双目视觉测量中的精度分析与像机标定方法研究

作者：周致远国防科学技术大学

学位级别：硕士

接近段目标从远距离不断靠近测量设备，导致传统的视觉测量系统很难满足接近段目标近、中、远场通场测量的要求。因此，研究既能覆盖接近段目标整个运动区域，又能保证目标通常测量精度的视觉测量系统，对高精度地获取接近段目标(如交... 详细信息

接近段目标从远距离不断靠近测量设备，导致传统的视觉测量系统很难满足接近段目标近、中、远场通场测量的要求。因此，研究既能覆盖接近段目标整个运动区域，又能保证目标通常测量精度的视觉测量系统，对高精度地获取接近段目标(如交会对接的空间飞行器、准备着陆的无人机等)的位姿参数，为目标提供可靠的状态信息具有重要的意义。本文首先针对接近段目标的特点，在传统双目视觉测量系统基础上，设计了能满足接近段目标通场测量要求，由多像机组成的双目视觉接力测量系统。以像机不同参数误差为误差源，对接力测量系统在不同测量场中的测量精度进行了理论和仿真分析。然后从像机内参数角度，更深入地分析了内参数对于不同测量场测量精度的影响。建立了带畸变的中心投影模型，在此基础上，通过理论推导、数值仿真和实物试验提出了焦距模型误差的概念，并对焦距模型误差对测量精度的影响进行了定量分析。提出了引入焦距信息的镜头畸变标定方法，以减小焦距模型误差对测量精度的影响，并通过理论推导和数值仿真，比较了该方法相对于传统“两步法”在畸变标定上的优势。鉴于接力测量系统的指向误差传递系数在远场急剧增大的特点，为了保证远场像机指向的精度，本文最后提出了基于固定光心位置和两个控制点的像机指向L-M优化求解的方法。该方法所用控制点非常少，适用于用远距离少量控制点对像机指向进行高精度的标定，最后通过数值仿真验证了方法的正确性和鲁棒性。

关键词：接近段目标双目视觉测量焦距模型镜头畸变像机标定重投影残差