检索结果-南通市图书馆

激光与光电子学进展 2019年第5期56卷 178-185页

作者：乔玉晶高胜彪皮彦超哈尔滨理工大学机器人技术及工程应用研究中心黑龙江哈尔滨150080

提出了一种测量网络节点位姿的优化方法。建立了网络节点参数的数学模型,分析了位姿参数对测量精度的影响机理,仿真获得了位姿参数最优取值范围和优化初解。对标定板上标志点间距离进行三维视觉测量,结果表明,优化处理后测量相对误差约... 详细信息

提出了一种测量网络节点位姿的优化方法。建立了网络节点参数的数学模型,分析了位姿参数对测量精度的影响机理,仿真获得了位姿参数最优取值范围和优化初解。对标定板上标志点间距离进行三维视觉测量,结果表明,优化处理后测量相对误差约降低了0.6%。

关键词：机器视觉多目立体视觉测量网络测量精度节点位姿优化

基于线激光多目立体视觉的船舶曲板成形在位检测与自动调形系统开发

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基于线激光多目立体视觉的船舶曲板成形在位检测与自动调形系统开...

作者：赵顺顺江苏大学

学位级别：硕士

目前在数控三维弯板机加工过程中,国内大部分船厂主要依靠经验丰富的工人使用样板样箱对成形曲板进行检测,并通过经验手动进行后续调形。样板样箱检测法存在检测精度差、生产效率低以及对工人经验要求高等缺点,已经影响到了船舶建造的... 详细信息

目前在数控三维弯板机加工过程中,国内大部分船厂主要依靠经验丰富的工人使用样板样箱对成形曲板进行检测,并通过经验手动进行后续调形。样板样箱检测法存在检测精度差、生产效率低以及对工人经验要求高等缺点,已经影响到了船舶建造的质量和速度。针对这一问题,本文以数控三维弯板机加工现场为背景,研制了一套基于线激光多目立体视觉技术的船舶曲板在位检测与自动调形系统,并重点对检测系统方案设计、相机参数标定,线激光三维重建、点云配准、偏差计算与船板回弹量反馈等技术进行了研究。针对数控三维弯板机加工现场曲板成形精度要求高以及板材尺寸大等特点,提出了一套基于线激光多目立体视觉在位检测方案,对检测系统关键硬件例如工业相机、镜头、激光器以及运动控制器进行选型,并对系统结构参数进行设计。由于三维数控弯板机加工车间易受到震动与温差等因素的影响,检测系统结构参数会随使用时间的增长而失效。通过分析几种常用的相机成像模型以及基于二维平面靶标的张正友标定算法,并分析系统内外参数的特点,对相机内参数与系统结构参数实施分离标定,具体方法为:首次标定时在离线条件下对四个相机内参数进行标定,而后在检测工位上对系统结构参数进行周期性标定,有效地解决了系统结构参数随时间增长而失效的问题。选用高斯滤波算法对图像进行去噪处理,并利用极值法结合灰度重心法提取了激光光刀中心;为使得将相机成像调整为完全共面平行状态以满足立体匹配的需求,采用Bouguet立体校正算法对图像进行立体校正,简化了后续立体匹配的难度;分析了线激光立体视觉中立体匹配的基本原理并实现了船舶曲板表面的三维点云重建。通过分析数控三维弯板机加工调形文件,提取了船舶曲板的理论点云数据。通过空间三点法完成了测量点云与理论点云的粗配准,并采用ICP算法对两片点云进行了精配准;根据三维弯板机利用Z方向的压紧力对船舶曲板进行加工的特点,采用基于投影插值的点云偏差与船板回弹量计算方法,该方法基于点到面原则但不需构造法向量和投影切平面,计算量较小,并且可以直接计算出Z方向的投影偏差,十分适用于本文中点云偏差与船板回弹量计算场合。对船舶曲板在位检测与自动调形系统软件功能模块进行设计与开发;通过对标准块的多次测量验证检测系统的测量精度,并在数控三维弯板机加工现场对检测系统进行测试,现场结果显示该检测系统可以实现数控三维弯板机船舶曲板成形过程中的板材表面三维测量、点云配准、偏差计算与船板回弹量反馈等整个检测流程。

关键词：船舶曲板数控三维弯板机多目立体视觉在位检测三维重建自动调形

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一种多目立体视觉的三维激光扫描系统设计

计算机与数字工程 2018年第11期46卷 2342-2346页

作者：徐渊王亚洲周建华边育心深圳大学信息工程学院深圳518060

论文设计出了一种多目立体视觉的三维激光扫描系统,该系统基于ZYNQ异构计算平台,通过对精密的升降台进行控制,使用四组环绕形状的双目相机来获取不同位置处的线激光光带图像,提取光带中心,进行图像匹配,利用视差原理计算出所有光带中心... 详细信息

论文设计出了一种多目立体视觉的三维激光扫描系统,该系统基于ZYNQ异构计算平台,通过对精密的升降台进行控制,使用四组环绕形状的双目相机来获取不同位置处的线激光光带图像,提取光带中心,进行图像匹配,利用视差原理计算出所有光带中心的坐标,并将四路光带中心的坐标转换为统一的世界坐标系,进行点云数据的融合,最后快速地获取物体的三维点云数据,提高了系统的扫描速度及集成度。通过实验结果证明,在快速获取物体三维点云数据的情况下且物体的扫描精度可以保证在1mm的范围内,验证了该系统的可行性。

关键词： ZYNQ 多目立体视觉三维点云扫描速度

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多目聚焦立体视觉

信息通信 2012年第2期25卷 8-9页

作者：刘姚军陈广东南京航空航天大学江苏南京210016

多目聚焦立体视觉系统,是计算机视觉技术的新应用。具有测算稳定、安全、无干挠的特点。本文分析了测距原理。仿真试验结果证明多目聚焦立体视觉这种测距系统可精确实现复杂场景目标测距定位。

关键词：多目聚焦测距阵列摄像机多目立体视觉

基于多目主动立体视觉的高精度人脸重建算法研究

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基于多目主动立体视觉的高精度人脸重建算法研究

作者：贾泽宇南京理工大学

学位级别：硕士

由于三维人脸模型具有深度信息,因此相比二维人脸图像更能表现人脸的结构性特征,这种特性使得其具有广阔的应用前景,如3D游戏、影视动漫、人脸识别等。而如何建立高精度的三维人脸模型一直是计算机视觉领域中最具挑战性的课题之一。目... 详细信息

由于三维人脸模型具有深度信息,因此相比二维人脸图像更能表现人脸的结构性特征,这种特性使得其具有广阔的应用前景,如3D游戏、影视动漫、人脸识别等。而如何建立高精度的三维人脸模型一直是计算机视觉领域中最具挑战性的课题之一。目前常用的三维人脸重建技术有三种:基于结构光的方法利用红外信号获取人脸表面三维信息,准确度较高,但红外信号容易受到各种因素的干扰,重建结果包含大量空洞、噪声,完整性较低;基于多目立体视觉的方法一次拍摄多个角度的二维图像,利用立体匹配技术得到视差,然后根据相机模型恢复深度信息,但这种方法需要事先标定各个相机位置,而且立体匹配算法需要消耗大量时间,重建效率不高;基于3DMM模型的方法根据单张或多张二维图像拟合3DMM模型参数重建人脸,由于二维图像丢失了深度信息,因此重建结果的精确度不如前两种方法。本文研发了一套融合结构光、多目立体视觉、3DMM模型的三维人脸重建系统,利用多目立体视觉技术解决单目结构光无法获取全面人脸信息的问题,又利用结构光可以获取深度信息的特点避免了多目立体视觉技术需要消耗大量时间完成立体匹配的问题,另外为了保证重建人脸的完整性,使用对齐后的人脸颜色信息和深度信息拟合3DMM模型,最终在速度、精度、完整性上均表现出较好的性能。本文的主要工作是:(1)提出了一个形状补全引导的低重叠度人脸点云配准网络,用形状补全模块引导网络学习人脸先验,从而在人脸点云残缺不全的情况下完成多点云的对齐,在Face Scape数据集上配准的角度误差不超过2度,平移误差不超过0.7厘米,当点云重叠度较低时性能优于SOTA方法Geo Transformer;(2)设计了一个基于RGB-D数据的无监督的三维人脸重建网络,通过引入三维关键点损失与深度图损失提高了三维重建形状的准确性,在AFLW2000-3D的小姿态数据集上归一化平均误差为2.44,优于同类方法;(3)研发了一个切实可行的三维人脸重建系统,用上下左右四个不同方向的消费级RGB-D相机同时拍摄人脸,然后依次完成数据预处理、配准、三维重建等工作,最终得到高精度的三维人脸模型。为了验证本文提出系统的有效性,我们针对不同人群做了大量人脸采集与重建实验,实验结果显示归一化平均误差为2.36,单次重建平均耗时11.6秒,相比传统多目RGB-D三角网格化方法用时减少50%以上。综上,本文所研发的系统成本适中、使用简单、重建速度快、重建精度高,可以满足高精度三维人脸信息采集的需要。

关键词： RGB-D 点云配准三维人脸重建多目立体视觉

基于多目立体视觉的叶片三维形貌测量方法研究

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基于多目立体视觉的叶片三维形貌测量方法研究

作者：余锦淼江南大学

学位级别：硕士

航空发动机被称为飞行器的“心脏”,其设计与制造水平能够体现出一个国家的制造业水平和科学技术水准。叶片是航空发动机中最重要的零件,其中叶型部分的精度决定着整个发动机的性能。在叶片生产和使用的过程中,叶型的测量结果是评估叶... 详细信息

航空发动机被称为飞行器的“心脏”,其设计与制造水平能够体现出一个国家的制造业水平和科学技术水准。叶片是航空发动机中最重要的零件,其中叶型部分的精度决定着整个发动机的性能。在叶片生产和使用的过程中,叶型的测量结果是评估叶片质量和使用寿命的重要依据。如果叶片质量不合格,在航空发动机运行过程中出现破损、断裂等问题,将会造成巨大的安全事故。因此,对叶型进行精确和高效的三维测量具有重要意义。本课题以航空发动机叶片为研究对象,拟研究基于多目立体视觉的叶片三维形貌测量方法。通过四目从四个视角获取叶片水平方向360度的信息,实现叶片的高精度三维测量,着重解决了结构光系统中不连续区域误差、多视角点云融合以及叶片叶型参数测量等问题。文章的研究内容主要分为以下四点。(1)系统总体方案设计。首先详细分析了航空发动机叶片三维测量的技术要求,针对单目结构光系统存在重建盲区的问题,设计了基于多目立体视觉的叶片三维形貌测量方案;其次详细介绍了系统的组成,设计了四相机单投影仪的系统结构,并进行硬件选型和系统搭建。根据多目采集与重建的特点,设计了硬件并行控制时序,最后设计了整体算法流程以及软件架构。(2)基于不连续区域误差修正的结构光三维重建方法。针对叶片自由复杂曲面导致的不连续区域相位误差问题,将不连续区域相位误差修正融入到系统标定中,设计了基于不连续区域相位误差修正的三维重建方法。首先对相机标定的原理进行详细分析,完成了相机标定。其次针对不连续区域的相位误差问题,分析了误差产生的原理,对其进行数学建模,并提出相位误差修正方法,完成对不连续区域相位的修正。接着根据修正后的相位,利用逆相机法,完成对投影仪的标定。最后利用双目标定原理,进行系统标定,实现从二维条纹图像计算得到叶片的三维点云。(3)基于多目立体视觉的叶片点云配准与姿态校正。针对叶片强扭曲导致的阴影问题,利用相移原理,提出了基于时间灰度的阴影去除方法,有效地去除了叶片条纹图像中的阴影,降低重建点云的噪声。针对单目结构光系统的盲区问题,提出了基于多目立体视觉系统参数的点云粗配准方法,补全盲区的点云信息。对于叶片表面过曝导致的点云缺失问题,提出基于点云精配准的反光区域修复方法,获得有着叶片完整形貌的三维点云。针对叶片测量基准设定难的问题,提出基于圆柱面识别的姿态校正方法,对叶片姿态进行修正,校正了叶片姿态。最后设计试验,验证了本文提出的点云配准方法与姿态校正方法的精度。(4)基于模型分析的叶片精密测量方法。首先针对叶片点云密度不均匀问题,提出基于体素采样的点云预处理方法,使得叶片型面各区域点云密度一致。其次针对叶片曲面边缘存在的伪边缘和错误孔洞填充问题,提出了基于法向约束的屏蔽泊松重建方法,消除了曲面重建后物体边缘的冗余信息,减少了错误空洞填充,提高了曲面重建后叶片模型表面质量。然后,对叶片模型进行等距切片,获得叶片截面的轮廓曲线。最后,提出基于多项式拟合的叶片参数建模方法,完成对叶片前后缘圆弧、叶盆叶背曲线的数学建模以及前后缘半径、弦长和叶片最大厚度的测量。本课题主要研究面向航空发动机叶片的多目立体视觉三维重建算法,并基于此开发了叶片形貌三维测量系统程序,其中主要包括系统标定、三维重建、点云处理与三维测量等功能模块。为验证提出算法的有效性,基于实际航空发动机叶片进行了多目立体视觉系统标定与三维重建精度试验、点云配准与曲面重建试验,叶片模型切片与截面测量试验。试验结果表明,多目立体视觉三维测量系统具有较高的精度与鲁棒性,三维重建的绝对精度为0.03mm,重复精度为0.01mm;叶型测量的绝对精度为0.03mm,满足课题要求。

关键词：三维重建多目立体视觉点云配准点云重建叶片测量

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基于多目立体视觉的接触网几何参数测量方法

中国铁道科学 2015年第5期36卷 104-109页

作者：周威孙忠国任盛伟张文轩汪海瑛戴鹏王燕国中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京100081

采用多目立体视觉技术,研究基于4个线阵相机的接触网几何参数非接触式测量方法。运用欧式空间变换和透视投影变换建立线阵相机模型,运用立体视觉的三角法测量原理建立拉出值和导高的几何参数测量模型,经过图像差分预处理、目标探测、特... 详细信息

采用多目立体视觉技术,研究基于4个线阵相机的接触网几何参数非接触式测量方法。运用欧式空间变换和透视投影变换建立线阵相机模型,运用立体视觉的三角法测量原理建立拉出值和导高的几何参数测量模型,经过图像差分预处理、目标探测、特征描述和目标定位4个环节,实现接触网几何参数的非接触测量。基于该非接触式测量方法的检测装置经在中国铁道科学研究院环形铁道试验基地和沪昆客运专线进行现场测试,结果表明：拉出值和导高的测量精度满足±10mm的要求;在160~385km·h-1列车速度下,测量数据的重复性良好,可用于新建接触网工程的低速静态检测以及运营线路接触网的周期性动态巡检。

关键词：接触网几何参数非接触测量图像处理多目立体视觉

基于多目立体视觉技术的舞蹈啦啦操转体类动作识别研究

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基于多目立体视觉技术的舞蹈啦啦操转体类动作识别研究

基于多目立体视觉和神经网络标定的表面形貌测量方法研究

第十三届全国体育科学大会

作者：杨馥宁赵毅博潘癸名河北师范大学体育学院

研究目的:啦啦操运动由多名运动员组成,伴随着音乐节奏将技术技巧、舞蹈动作融为一体完成高质量、高难度的运动,其包含舞蹈啦啦操与技巧啦啦操。在啦啦操大型赛事中,难度动作完成质量成为比赛过程中取胜的关键因素。舞蹈啦啦操难度动作... 详细信息

研究目的:啦啦操运动由多名运动员组成,伴随着音乐节奏将技术技巧、舞蹈动作融为一体完成高质量、高难度的运动,其包含舞蹈啦啦操与技巧啦啦操。在啦啦操大型赛事中,难度动作完成质量成为比赛过程中取胜的关键因素。舞蹈啦啦操难度动作分为三类,其中转体类难度系数较高,最难掌握,因此学生在学习舞蹈啦啦操转体类动作与提高动作质量中面临困难。本文以基于多目立体视觉技术作为研究方向,并将此技术运用到啦啦操课堂教学中,旨在探讨该技术对啦啦操转体类技术动作的影响,以期提高啦啦操转体类动作完成质量。研究方法:本研究采用文献资料法、专家访谈法,查阅并梳理了中国知网、百度学术、杂志期刊、以"多目立体视觉"、"啦啦操"、"转体类动作"、"动作识别"为关键词进行检索,对国内外相关文献、报告进行研读并梳理分析相关知识;运用访谈法对啦啦操与计算机方向的专家进行访谈,了解关于啦啦操转体类难度应用率与教学效果,以及多目立体视觉技术应用效果与其对啦啦操运动带来的价值,并对访谈结果进行整理与分析。研究结果:多目立体视觉技术能够从时间与空间双角度详细反馈给教师学生动作问题所在,特别是旋转过程中学生出现不稳、晃动、身体重心向下的情况,证明学生腹部控制力量与脚踝力量较差,学生脚踝没有发力,在旋转过程中驼背,导致重心向下情况出现。学生在练习过程中应加强腹部与脚踝力量训练,旋转过程中整个人是要呈现一个拔高的趋势,控制与平衡也要兼顾,克服旋转中的眩晕。研究结论:将基于多目立体视觉技术应用于啦啦操转体动作教学中,可有效提升动作教学效果。与传统教学相比,该技术识别准确度优于传统动作识别方法,可识别细微动作。

关键词：多目立体视觉啦啦操转体类动作动作识别

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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实验流体力学 2021年第6期35卷 44-51页

作者：韩雨坤潘翀王文涛刘伟北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力技术创新研究中心浙江宁波315800 中国船舶重工集团公司第七〇二研究所江苏无锡214000

针对三维表面形貌的非接触式光学测量是计算机多目立体视觉技术的一项重要应用,但目前还存在相机个数受限、特征点匹配算法复杂与纵向测量精度不够等难题。开发了一种基于多目立体视觉和神经网络标定的表面形貌测量方法,其中包括:使用... 详细信息

针对三维表面形貌的非接触式光学测量是计算机多目立体视觉技术的一项重要应用,但目前还存在相机个数受限、特征点匹配算法复杂与纵向测量精度不够等难题。开发了一种基于多目立体视觉和神经网络标定的表面形貌测量方法,其中包括:使用神经网络完成多目标定与三维重构,在表面投射激光点阵作为图像识别与匹配的特征点,应用蚁群粒子跟踪测速技术进行多相机间相同特征点的匹配。经实验测试,相较于传统基于小孔成像模型进行标定与基于核线约束或互相关算法进行匹配的立体视觉测量系统,所提出的方法可适配具有大光学畸变的场景,能有效提高测量的空间分辨率,深度方向的测量误差在1.0%~2.0%的水平。

关键词：多目立体视觉表面形貌测量特征点匹配神经网络粒子跟踪测速

基于多目立体视觉的真实人脸重建和测量系统的研究

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基于多目立体视觉的真实人脸重建和测量系统的研究

作者：张俊电子科技大学

学位级别：硕士

随着社会发展,人们越来越重视美丽,颌面整形变得流行起来。然而,当前医生缺乏一种有效的工具对需要颌面整形的病人进行术前评估,也不能可视化地给病人展示治疗过程或者做出精准的术后预测。医生迫切需要一个用于虚拟整形手术的容易操作... 详细信息

随着社会发展,人们越来越重视美丽,颌面整形变得流行起来。然而,当前医生缺乏一种有效的工具对需要颌面整形的病人进行术前评估,也不能可视化地给病人展示治疗过程或者做出精准的术后预测。医生迫切需要一个用于虚拟整形手术的容易操作、高精度的人脸三维成像和测量系统。本文提出一种基于多目立体视觉的真实人脸重建与测量系统。该系统属于被动立体视觉测量技术,对人无侵入,无干扰,不需要标记,脸部涂料或结构光。同时,本文的系统可以做到瞬时采集,单次拍照即可重建高质量的有真实感的人脸网格模型,被试者几乎不用等待就可以完成采集。本文的主要工作和创新如下:(1)本文设计并实现了一个用于多目立体视觉成像的硬件设备。该硬件设备安装五个消费级数码摄像机和四个软光照明箱,在正对人脸的相机上方安装一面镜子,保持镜子表面和相机光轴垂直。本文用该系统测试了多个被试,都取得了很好的结果,并和激光扫描结果做了对比,平均误差小于0.370mm,表明本文的多目立体视觉重建系统是可靠的。(2)本文提出一种多目相机系统的标定方法,该方法借鉴医生检查病人的方法,在采集图像的时候要求测试者目视中间相机上方镜子中自己的眼睛,经过标定后就可以取得一个正视姿势的人脸模型。模型保持正视图位置,在手术模拟等医学等应用中是很有帮助的。(3)本文提出一种改进的基于金字塔分层的立体匹配算法,本文算法的改进在于设置对称分布的相机采集数据,利用对侧的数据填充本侧图像匹配中出现的孔洞,改进了匹配结果。该算法由低分辨率的匹配迭代出高分辨率的匹配,每一次迭代过程,使视差图变得更加精细。(4)本文研究了计算机图形学的光照原理,实现了一种光照约束的能量最小化网格去噪方法,将原始图像的色彩值和网格模型的反射光强度联系起来,克服了传统去噪方法丢失高频细节的缺点,结果表明去噪效果良好。(5)本文提出了一种交互提取人脸轮廓线的方法,用户通过鼠标选取一个平面,通过该平面和人脸模型的交线提出人脸的轮廓线。结果证明该方法简单可靠,可以作为人脸的特征分析、模拟正畸手术等应用的基础。(6)本文采用OpenCV、OpengGL、Vcglib等计算机图形C/C++库,在windows平台上开发了一套软件,实现了人脸图像采集、存储、重建、测量等诸多功能。该软件的重建工作流程包括:立体视觉标定、图像采集、立体匹配、数据融合、表面重建和纹理映射。经过一次标定后,软件完全自动运行,不需要为个别人调整软件参数,也不需要人工处理,系统自动重建一个人脸模型。本文开发的三维人脸测量软件可以实现诸多测量功能,如面部两点间距离,测地距离,轮廓曲率等。

关键词：多目立体视觉相机标定立体匹配网格去噪三维重建