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最小化重投影误差的PFR三维射影重建

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第10期36卷 52-55页

作者：徐帆王宏远方磊田文华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074

基于PowerFactorization(PF)仿射重建算法提出了一种最小化重投影误差的线性射影重建算法PFR(PF reprojection).该算法通过线性算法实现了重投影误差的最小化.算法通过添加权值参数将重投影误差非线性的代价函数转化为三线性的代价函数... 详细信息

基于PowerFactorization(PF)仿射重建算法提出了一种最小化重投影误差的线性射影重建算法PFR(PF reprojection).该算法通过线性算法实现了重投影误差的最小化.算法通过添加权值参数将重投影误差非线性的代价函数转化为三线性的代价函数,并基于摄像机运动、三维场景结构以及射影深度之间的加权交错最小二乘法实现了重投影误差的交错最小化.实验结果表明本算法能在不影响输出精度的前提下提升射影重建30%的整体效率,适合作为标准光束法平差算法的引导算法或与光束法平差组成混合算法.

关键词：射影重建 PowerFactorization(PF) 矩阵分解重投影误差缺失数据主元分析

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基于自适应重投影误差单目位姿优化算法

激光与光电子学进展 2019年第2期56卷 119-126页

作者：周单董秀成张帆陈威西华大学电气与电子信息学院四川成都610039

为满足高速复杂流场中投放物位姿高精度测量的要求,分析了图像噪声对位姿估计误差的影响。在传统非线性优化位姿算法的基础上,提出了自适应重投影误差的单目位姿估计优化方法。该方法以位姿估计初值为中心设置了约束区间,建立新的罚函... 详细信息

为满足高速复杂流场中投放物位姿高精度测量的要求,分析了图像噪声对位姿估计误差的影响。在传统非线性优化位姿算法的基础上,提出了自适应重投影误差的单目位姿估计优化方法。该方法以位姿估计初值为中心设置了约束区间,建立新的罚函数将约束非线性优化转化为无约束非线性优化,分析像平面重投影误差与约束区间的关系并建立相应的数学模型,根据模型自动调节约束区间,基于自适应重投影误差对位姿估计参数进行约束非线性优化。仿真结果表明,该方法在不同大小图像噪声下的重投影误差和位姿估计参数都有最优解,且优于传统非线性优化算法,具有较高的位姿估计精度。

关键词：测量单目视觉位姿估计非线性优化重投影误差

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最小化重投影误差的手眼标定优化算法

激光杂志 2021年第1期42卷 104-108页

作者：马清华燕必希董明利孙鹏北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代... 详细信息

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代价函数,获得最优的手眼关系标定值。实验结果证明了该方法的具有较好的稳定性和精确性,算法求解了10次实验结果,手眼标定矩阵的最大重投影误差为1.037个像素,波动值为0.007像素。与最小化代数误差的优化方法和线性优化分步估计方法相比,提高了手眼标定的求解精度。

关键词：视觉传感器手眼标定重投影误差矩阵直积

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红外相机双目立体视觉系统标定方法

红外技术 2024年

作者：李翔梁文宏赵文森朱慧慧雷世舟西安工业大学机电工程学院

本文提出一种主动式圆孔点阵热红外双目立体标定方案，标定系统由热源系统和标定板组成，标定板为非对称PVC孔洞板，结构简单、制作成本低，高、低温辐射区域边界清晰。本文还以重投影误差为评判标准，分析了标定板圆孔间距、圆孔数量... 详细信息

本文提出一种主动式圆孔点阵热红外双目立体标定方案，标定系统由热源系统和标定板组成，标定板为非对称PVC孔洞板，结构简单、制作成本低，高、低温辐射区域边界清晰。本文还以重投影误差为评判标准，分析了标定板圆孔间距、圆孔数量、圆孔直径，和标定距离4个方面对红外相机标定效果的影响。实验结果表明，圆孔间距60 mm左右、圆孔数量36、圆孔直径30 mm左右的标定板标定效果最佳，标定图像平均重投影误差为0.06 pixels，适用于高、低分辨率热红外相机立体视觉系统的高精度标定。

关键词：红外标定板红外双目视觉热红外相机重投影误差

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基于改进灰狼遗传算法的相机标定

激光与光电子学进展 2024年第18期61卷 218-227页

作者：李春明吕大勇远松灵河北科技大学信息科学与工程学院石家庄市京华电子实业有限公司

为解决传统相机标定中标定精度低、可重复性差、鲁棒性弱等问题，提出一种基于改进灰狼遗传算法的相机标定优化方法。对灰狼算法中的种群初始化、线性收敛因子及位置更新策略进行改进，并融入了基于维度学习的搜索策略和改进的选择、交... 详细信息

为解决传统相机标定中标定精度低、可重复性差、鲁棒性弱等问题，提出一种基于改进灰狼遗传算法的相机标定优化方法。对灰狼算法中的种群初始化、线性收敛因子及位置更新策略进行改进，并融入了基于维度学习的搜索策略和改进的选择、交叉、变异算子，以优化相机标定参数。首先，利用MATLAB标定工具箱对标定板图像进行角点提取，基于相机标定原理，建立标定板角点坐标与空间三维点坐标的对应关系，以获取相机内参及畸变系数的初估值，并据此设定待优化参数的寻优范围。接着，以初估值为基础在寻优范围内生成灰狼遗传算法的初始种群。然后，构建平均重投影误差方程，以最小化该误差为目标函数，利用改进的灰狼遗传算法对标定参数进行优化。最后，将该方法与其他优化方法进行实验对比。结果表明，基于改进灰狼遗传算法的相机标定方法在平均重投影误差最小(0.02054 pixel)的同时，也展现了最佳的可重复性和鲁棒性。

关键词：计算机视觉相机标定灰狼算法遗传算法维度学习重投影误差

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基于改进RANSAC的本质矩阵求解方法

电子测量技术 2024年第7期47卷 114-120页

作者：范帅鑫谷玉海邹志崔悦北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判... 详细信息

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判别法通过这些误差的值大小来确定当前内点是否为高质量内点,之后在此基础上采用二分法动态调整阈值从若干本质矩阵中寻找最优值。最后,设计了多组视角不同误匹配率下的仿真实验和实际拍摄的实验,实验证明,相较于传统与其他改进的RANSAC算法及LMedS算法,本文改进的算法能够快速确定初始内点并自适应调整阈值,同时求出较好的本质矩阵,满足求解稳定性与精度的要求。

关键词： RANSAC 内点重投影误差自适应阈值本质矩阵

改进遗传算法优化的温室移动机器人单目相机标定

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安徽科技学院学报 2024年第3期38卷 78-86页

作者：吴镛陈丰曹波苏祥祥李娜安徽科技学院机械工程学院安徽凤阳233100

目的:针对温室移动机器人领域传统的张正友相机标定方法存在相机内参数的求解可能陷入局部最优解的问题,使用一种基于改进遗传算法的单目相机内参数优化方案。方法:首先使用张正友标定法得到初始的内参值,然后引入改进的遗传算法对内参... 详细信息

目的:针对温室移动机器人领域传统的张正友相机标定方法存在相机内参数的求解可能陷入局部最优解的问题,使用一种基于改进遗传算法的单目相机内参数优化方案。方法:首先使用张正友标定法得到初始的内参值,然后引入改进的遗传算法对内参初始值进行优化,最后将优化后的内参值代入相机成像模型,得到优化后的重投影误差。结果:将本算法优化后的重投影误差与标准算法和张正友标定法得到的进行比较,证明本研究标定的单目像机内部参数更加准确,标定速度和稳定性更好。结论:改进遗传算法平均重投影误差低于标准算法和张正友标定法,且图像主点坐标更接近参考值,能较好地缓解过早收敛和停滞现象,提高了标定精度,在温室移动机器人视觉应用系统中,本方法有较强的的实用价值。

关键词：单目相机标定改进遗传算法内参优化重投影误差

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基于光束法平差的双线阵系统标定技术

计算机测量与控制 2024年第2期32卷 256-261,267页

作者：郭迎超王国珲西安工业大学光电工程学院西安710021

针对线阵相机特殊使用场景中所需要的高精度图像,对线阵相机进行高精度标定;提出一种基于光束法平差的双线阵相机标定方法;通过背景差分法获取线阵相机的特征点的像素坐标;再利用已有的直接线性变换方法和非线性优化方法求出相机的内参... 详细信息

针对线阵相机特殊使用场景中所需要的高精度图像,对线阵相机进行高精度标定;提出一种基于光束法平差的双线阵相机标定方法;通过背景差分法获取线阵相机的特征点的像素坐标;再利用已有的直接线性变换方法和非线性优化方法求出相机的内参、外参及畸变参数后,将得到的初始参数与世界坐标作为待优化集合,利用LM法和光束法平差对该集合进行更进一步的优化,使得双线阵系统的重投影误差降到最低;实验表明,该方法与传统的线阵相机标定方法相比重投影误差降低了75.01%。

关键词：线阵相机视觉标定光束法平差重投影误差

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无人机双目视觉鲁棒定位方法

应用科技 2024年第4期51卷 43-50页

作者：杨欣杨忠张驰卓浩泽廖禄伟薛八阳南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 广西电网有限责任公司电力科学研究院广西南宁530028

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在全球定位系统(global positioning system,GPS)信号拒止环境中的应用受到限制,传统视觉同步定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术一定程度上解决了该问题,但在动态场景和弱纹理场景中定位精度较差。针对该问题提出一种基于双目视觉的多场景鲁棒SLAM方法,重点考虑了真实环境中的动态和弱纹理2类具有挑战性的场景,利用双目相机为UAV在动态和弱纹理场景中提供位姿信息。针对动态场景利用掩膜基于区域的卷积神经网络(mask region-based convolutional neural network,Mask R-CNN)分割潜在动态内容并剔除动态特征,通过计算稠密光流同步相邻帧的掩膜,减小了掩膜的计算成本。对于弱纹理场景,在传统SLAM算法使用的点特征基础上融合了线特征,充分利用了环境中的结构特征。数值模拟和仿真实验证明了本文算法具有更高的鲁棒性和精确性。

关键词：无人机定位双目相机同步定位与建图掩模基于区域的卷积神经网络动态剔除点线特征重投影误差位姿优化

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