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多模态硬币图像单应性矩阵预测

图学学报 2022年第3期43卷 361-369页

作者：邓壮林张绍兵成苗何莲中国科学院成都计算机应用研究所四川成都610041 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 深圳市中钞科信金融科技有限公司广东深圳518206

对不同成像条件下拍摄的硬币图像进行配准是硬币表面缺陷算法的前置任务。然而,基于互信息的传统多模态配准方法速度慢、精度低,现有的通过基于深度学习的单应性矩阵预测方法实现的图像配准只适用于单模态的任务。为此,提出一种基于深... 详细信息

对不同成像条件下拍摄的硬币图像进行配准是硬币表面缺陷算法的前置任务。然而,基于互信息的传统多模态配准方法速度慢、精度低,现有的通过基于深度学习的单应性矩阵预测方法实现的图像配准只适用于单模态的任务。为此,提出一种基于深度学习的适用于多模态硬币图像的单应性矩阵预测方法,进而使用预测的单应性矩阵完成图像配准。首先,使用单应性矩阵预测层预测输入图像对间的单应性矩阵,使用单应性矩阵对待配准图像进行透视变换;然后,使用图像转换层将透视变换后的待配准图像和目标图像映射到同一域,图像转换层可在推理时去除从而减少推理时间;最后,计算同一域下的图像间的损失,并进行训练。实验表明,该方法在测试集上的平均距离误差为3.417像素,相较于基于互信息的传统多模态配准方法5.575像素的平均距离误差降低38.71%。且配准单对图像耗时为17.74 ms,远低于基于互信息的传统多模态配准方法的6368.49 ms。

关键词：单应性矩阵图像配准硬币图像转换多模态

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基于单应性矩阵的三维激光投影标定方法

光子学报 2022年第11期51卷 304-313页

作者：赵祖阳崔海华杜坤鹏曲一鸣权冬穆志国南京航空航天大学机电学院南京210016 中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

针对现有三维激光投影系统标定中存在的操作复杂、效率低下的问题,提出一种基于单应性矩阵的三维激光投影标定方法。首先引入单目视觉作为辅助手段,建立三维激光投影系统的模型;其次在单目视觉的辅助下,利用图像二维单应性解算被投影目... 详细信息

针对现有三维激光投影系统标定中存在的操作复杂、效率低下的问题,提出一种基于单应性矩阵的三维激光投影标定方法。首先引入单目视觉作为辅助手段,建立三维激光投影系统的模型;其次在单目视觉的辅助下,利用图像二维单应性解算被投影目标的位姿以及标定振镜与相机之间的转换关系;最后从重投影误差、不同距离下标定的稳定性和标定中的误差分布三个角度分析所提方法的性能,验证基于单应型矩阵的三维激光投影标定方法的可靠性。通过自主搭建基于视觉辅助的三维激光投影系统,以标准件为被投影部件进行试验,证明了所提方法可以解决上述问题。实验结果表明,被投影部件与振镜的距离在3 m范围内时,标定时间小于5 min,投影精度可达0.3 mm。

关键词：机器视觉单应性矩阵位姿估计特征提取三维激光投影

基于单应性矩阵的室内移动机器人视觉定位研究

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自动化学报 2005年第3期31卷 464-469页

作者：徐德涂志国谭民 Laboratory of Complex Systems and Intelligence Science Institute of Automation Chinese Academy of Sciences Beijing 100080

Monocular visual positioning for indoor mobile robot is concerned in this paper. A new visual positioning method based on homography matrix in Euclidean space is proposed. It can calculate the position and pose of the mobile robot according to the intrinsic parameters of camera and two position-known points in a plane. It is very simple and low cost in computation. The experimental results show its effectiveness.

关键词：机器人视觉单应性矩阵定位研究室内

视觉测量中基于单应性矩阵的平面靶标图像特征提取

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光电子．激光 2011年第8期22卷 1211-1215页

作者：吴斌朱洪岩肖心通薛婷天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学电气与自动化工程学院天津300072

针对平面圆特征靶标和平面方格特征靶标图像,研究一种基于映射矩阵实现特征提取的新方法。根据靶标图像上至少4个角点位置的特征图像坐标及其对应的三维空间坐标建立靶标平面与像平面的单应性关系矩阵,结合已知的特征点空间坐标得到与... 详细信息

针对平面圆特征靶标和平面方格特征靶标图像,研究一种基于映射矩阵实现特征提取的新方法。根据靶标图像上至少4个角点位置的特征图像坐标及其对应的三维空间坐标建立靶标平面与像平面的单应性关系矩阵,结合已知的特征点空间坐标得到与已知空间坐标特征点相对应像面上特征点的粗略图像坐标,进而通过最小二乘椭圆拟合(圆特征靶标)或角点提取算法(方格特征靶标)得到精确的特征点图像坐标。相关实验表明,本文方法可以实现平面靶标图像特征的精确提取及与空间特征点的准确对应。

关键词：特征提取单应性矩阵圆特征靶标方格特征靶标图像处理

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基于标识与平面间单应性矩阵的虚实注册方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第10期34卷 55-57页

作者：管涛李利军段利亚王乘华中科技大学水电与数字化工程学院湖北武汉430074 青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266042

提出了一种基于单应性矩阵与平面标识相结合的三维注册算法,解决了标识部分被遮挡情况下的虚实注册问题,提高了系统的健壮性、可用性.该方法将直接求解三维注册矩阵问题分解为利用图像间的匹配特征点来计算相邻两帧图像间的单应性关系,... 详细信息

提出了一种基于单应性矩阵与平面标识相结合的三维注册算法,解决了标识部分被遮挡情况下的虚实注册问题,提高了系统的健壮性、可用性.该方法将直接求解三维注册矩阵问题分解为利用图像间的匹配特征点来计算相邻两帧图像间的单应性关系,并利用该单应性关系恢复最终注册矩阵.就实验结果与ARToolkit的注册性能作了比较,结果表明该算法能够解决标识部分遮挡情况下的虚实注册问题,在健壮性方面明显优于ARToolkit.

关键词：三维注册增强现实单应性矩阵

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单应性矩阵的无人机遥感影像拼接方法

测绘科学 2018年第6期43卷 99-105页

作者：范军左小清李泽布金伟凌涛昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 辽宁科技学院资源与土木工程学院辽宁本溪117004

针对无人机遥感影像拼接速度较慢的问题,该文利用无人机定位定向系统可获取高精度坐标位置和姿态参数特有的优势,提出一种计算单应性矩阵的无人机遥感影像拼接方法。无人机定位定向系统核心技术通过机载差分全球定位系统和惯性测量单元... 详细信息

针对无人机遥感影像拼接速度较慢的问题,该文利用无人机定位定向系统可获取高精度坐标位置和姿态参数特有的优势,提出一种计算单应性矩阵的无人机遥感影像拼接方法。无人机定位定向系统核心技术通过机载差分全球定位系统和惯性测量单元获得每一张影像对应的坐标和姿态角,根据每张影像的坐标和姿态角计算影像之间的单应性矩阵,完成拼接影像之间的快速配准,按照同样的方法,推导出多张影像之间的单应性矩阵,最后实现多张遥感影像连续拼接成一张全景影像图。通过两组拼接方法对8张无人机遥感影像拼接进行比较,实验结果证明,该方法是快速有效的。

关键词：无人机定位定向系统系统单应性矩阵影像拼接随机抽样一致性算法摄像机标定法

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基于约束总体最小二乘的单应性矩阵求解方法

计算机技术与发展 2022年第12期32卷 50-56页

作者：孙海迅罗健欣潘志松张艳艳郑义桀陆军工程大学指挥控制工程学院江苏南京210001

在多视图几何中,单应性矩阵的求解常采用RANSAC(随机采样一致性算法)与总体最小二乘相结合的方法。RANSAC算法的主要作用是滤除特征点对中的误匹配点,当前已有多种基于RANSAC的改进算法能较好地实现这一目标。用总体最小二乘法求解正确... 详细信息

在多视图几何中,单应性矩阵的求解常采用RANSAC(随机采样一致性算法)与总体最小二乘相结合的方法。RANSAC算法的主要作用是滤除特征点对中的误匹配点,当前已有多种基于RANSAC的改进算法能较好地实现这一目标。用总体最小二乘法求解正确匹配点(内点)所构建的方程组,在噪声较小时能求解准确,但在内点普遍具有较大噪声时,总体最小二乘法已不能满足求解精度的需要。从内点像素坐标上含有高斯噪声这一基本假设出发,考虑到噪声矩阵列之间的相关关系,重新推导了求解单应性矩阵的方程形式,将其构造为约束总体最小二乘问题,并优化求解。在合成数据和真实图像上与其他几种常用的最小二乘法作对比实验,结果表明,约束总体最小二乘法在精度上优于传统的总体最小二乘法,以及线性方程组求解中常用的普通最小二乘法和数据最小二乘法。

关键词：约束总体最小二乘单应性矩阵三维重建随机抽样一致性算法多视图几何

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单应性矩阵自适应估计方法

计算机工程与应用 2016年第5期52卷 160-164,172页

作者：许金山王一江程徐李松陈胜勇浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023

如何从初始匹配点集中估计出精确的单应性矩阵,有效地剔除误匹配,一直以来都是视觉领域研究的重点和难点,也是实际相关技术应用中最为关键的一步。通过将特征点对相似度概念应用于LMed S的样本选取过程,提出了一种新的单应性矩阵自适应... 详细信息

如何从初始匹配点集中估计出精确的单应性矩阵,有效地剔除误匹配,一直以来都是视觉领域研究的重点和难点,也是实际相关技术应用中最为关键的一步。通过将特征点对相似度概念应用于LMed S的样本选取过程,提出了一种新的单应性矩阵自适应的估计方法。区别于传统LMeds方法从无序匹配点集中随机选取样本的过程,该方法首先以点对间的相似度对整个初始匹配点进行降序排列,然后从前往后依次选取样本。实验结果表明,与LMed S相比,该方法估计出的单应性矩阵更精确、鲁棒,效率更高(得到最佳模型所需的迭代次数仅约为LMed S的1/5),同时弥补了RANSAC及其改进方法需预先设置距离偏差阈值的不足。

关键词：单应性矩阵相似度自适应估计 LMed S

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风电叶片铺层三维激光投影系统标定方案

起重运输机械 2024年第7期 73-78页

作者：周爱国尉皓智朱玉田梁钊泉同济大学机械与能源工程学院上海201800

为提高风电叶片复合材料多层铺贴的质量与效率,文中设计了一套视觉辅助自动标定的三维激光投影系统。系统采用全反射镜作为标靶,引入红外相机,建立视觉辅助的投影系统模型,利用相机与激光振镜间图像的单应性关系,标定二者之间的转换关系... 详细信息

为提高风电叶片复合材料多层铺贴的质量与效率,文中设计了一套视觉辅助自动标定的三维激光投影系统。系统采用全反射镜作为标靶,引入红外相机,建立视觉辅助的投影系统模型,利用相机与激光振镜间图像的单应性关系,标定二者之间的转换关系,并由此解算投影标靶在振镜投影坐标系的位姿,最后利用奇异值分解的方法求解激光振镜的投影矩阵。通过自主搭建三维激光投影系统实验平台,以投影幕布和网格纸作为投影面进行重投影试验,证明系统的可行性。实验结果表明,系统可以实现三维激光投影系统的自动标定,在投影距离为3 m的情况下,投影精度达到3.3 mm。

关键词：风电叶片三维激光投影单应性矩阵奇异值分解标定方案