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一种大视场红外相机的畸变校正方法

红外技术 2024年第5期46卷 584-591页

作者：田三虎赵劲松何红星陈树刚康丽珠唐鑫刘咏梅赵小童昆明物理研究所云南昆明650223

本文针对大视场红外相机的畸变校正过程复杂的问题,提出了一种新的畸变校正方法。首先,选择单参数除法模型(division model,DM)作为相机畸变模型,使用改进的加速特征稳健算法(speed-up robust features,SURF)自动获取两幅有相同场景的... 详细信息

本文针对大视场红外相机的畸变校正过程复杂的问题,提出了一种新的畸变校正方法。首先,选择单参数除法模型(division model,DM)作为相机畸变模型,使用改进的加速特征稳健算法(speed-up robust features,SURF)自动获取两幅有相同场景的畸变红外图像的特征点对,然后利用九点非迭代算法和核密度估计方法获取图像的畸变参数,最后根据求得的畸变参数使用基于边缘保持的灰度插值方法对图像进行畸变校正。在整个过程中,不需要预先知道相机的参数和场景信息,通过输入两幅具有相同场景的图像,完成畸变校正,为大视场红外相机的畸变校正提供了一种新的解决方法。实验结果表明,使用该方法对大视场红外相机进行畸变校正具有可行性和鲁棒性。

关键词：大视场红外相机畸变校正自标定除法模型

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面向开环扫描系统的超声图像畸变校正方法

应用声学 2024年第1期43卷 160-168页

作者：张金英史亦凡吴先梅精密光电测量仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314001 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100090 中国科学院大学北京100049

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是... 详细信息

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是采用开环扫描系统实现高质量超声成像的关键。该文提出集最大值投影法、最大类间方差法和中心坐标校正法于一体的MIP-Otsu-C3M方法,对开环扫描系统获得的硬币回波数据采用最大值投影法获取初始灰度图像,采用最大类间方差法获取感兴趣区域的B扫描图像边缘像素位置,并采用中心坐标校正法成功消除像素错位,解决了超声C扫描图像畸变问题。对消除错位畸变的回波数据进行飞行时间法和傅里叶变换法图像重建,直接获得了非畸变的三维图像和透视图像。该新颖算法也验证了最大值投影法可拓展至图像畸变校正应用。

关键词：超声显微成像开环扫描系统畸变校正最大值投影最大类间方差法

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摄像机畸变中心及畸变系数标定方法

机械设计与制造 2024年

作者：王海杨延竹李恒东华大学机械工程学院

针对传统针孔模型下摄像机畸变校正方法应用场景受限，和基于图像特征的畸变校正方法中将图像中心作为畸变中心造成标定精度不高的问题，提出一种基于角点共线特征的畸变中心及畸变系数标定方法。利用过光学中心直线畸变最小的原理，设... 详细信息

针对传统针孔模型下摄像机畸变校正方法应用场景受限，和基于图像特征的畸变校正方法中将图像中心作为畸变中心造成标定精度不高的问题，提出一种基于角点共线特征的畸变中心及畸变系数标定方法。利用过光学中心直线畸变最小的原理，设计迭代算法搜寻到畸变程度最小的两条直线，解算得到精确的畸变中心，进行畸变系数的标定。采用Levenberg-Marquardt算法和多项式畸变模型，利用整幅棋盘格角点拟合的直线特征建立非线性优化模型，标定出一阶径向畸变系数，仿真标定误差在e-12～e-11量级。通过实验验证了畸变中心和畸变系数标定算法的可靠性和准确性，实验结果表明，无论是FA镜头，还是Scheimpflug镜头和广角镜头的畸变，算法均能满足畸变校正的需求。

关键词：畸变校正畸变中心多项式模型 LM算法畸变系数

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一种动态双模态线阵相机的联合标定方法

现代电子技术 2024年第5期47卷 148-154页

作者：王羚李金龙罗林高晓蓉西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031

在实际工业应用中,线阵相机在被测物体运动速度快、拍摄视场范围广以及精度要求高的场景下比面阵相机更具优势,并且将二维图像数据与三维点云数据相结合能使信息量更丰富,能更好地还原真实场景。为提高在工业应用场景下的双模态数据的... 详细信息

在实际工业应用中,线阵相机在被测物体运动速度快、拍摄视场范围广以及精度要求高的场景下比面阵相机更具优势,并且将二维图像数据与三维点云数据相结合能使信息量更丰富,能更好地还原真实场景。为提高在工业应用场景下的双模态数据的结合精度,提出一种动态双模态线阵相机的联合标定方法,该方法能实现简便快捷的2D线扫相机与3D线扫相机之间的联合标定。实验结果表明,该算法能以较小计算量实现高精度双模态双线扫相机的联合标定。

关键词：线阵相机联合标定双模态数据畸变校正二维图像三维点云

基于振幅—相位张量分解的大地电磁电流型畸变校正

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石油地球物理勘探 2022年第6期57卷 1498-1508,I0010页

作者：余才国肖晓汤井田皇祥宇徐锦通中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 自然资源部覆盖区深部资源勘查工程技术创新中心安徽合肥230001

在大地电磁勘探中,当近地表三维电性不均匀异常体的几何尺寸远小于电磁波的趋肤深度时,阻抗张量会发生严重畸变。若不消除这种影响,反演得到的电性结构会偏离真实构造,进而影响后续的地质解释。传统的畸变校正方法大多假设区域构造为一... 详细信息

在大地电磁勘探中,当近地表三维电性不均匀异常体的几何尺寸远小于电磁波的趋肤深度时,阻抗张量会发生严重畸变。若不消除这种影响,反演得到的电性结构会偏离真实构造,进而影响后续的地质解释。传统的畸变校正方法大多假设区域构造为一维或二维,而实际区域构造一般都是三维。文中从阻抗张量的振幅—相位张量分解出发,基于不含畸变的振幅张量分解参数与相位张量分解参数最为相似这一特点,以对应分解参数差异之和建立目标函数,通过改进粒子群算法搜索畸变参数,将目标函数值作为粒子的适应度,实现区域构造为任意维性的大地电磁电流型畸变校正,提出了无需区域构造维性假设、适应性更广的大地电磁电流型畸变校正方法。最后,应用该方法对三维模型和实测数据进行计算,结果验证了该方法的有效性、正确性和实用性。

关键词：大地电磁阻抗分解畸变校正粒子群优化算法

基于生成对抗网络的极坐标域自监督径向畸变校正算法

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北京交通大学学报 2022年第5期46卷 74-83页

作者：薛松赵珂瑶林春雨中车青岛四方车辆研究所有限公司山东青岛266000 北京交通大学信息科学研究所北京100044

鱼眼相机可以捕捉大视野场景,但它在图像中引入了严重的径向畸变.大多数现有的深度学习图像校正方法都需要畸变参数、无畸变图像等标签进行监督,而应用到真实世界的场景时,上述的假设和要求可能并不成立.提出基于生成对抗网络的极坐标... 详细信息

鱼眼相机可以捕捉大视野场景,但它在图像中引入了严重的径向畸变.大多数现有的深度学习图像校正方法都需要畸变参数、无畸变图像等标签进行监督,而应用到真实世界的场景时,上述的假设和要求可能并不成立.提出基于生成对抗网络的极坐标域自监督径向畸变校正算法,利用极坐标图像畸变大小水平一致性和极坐标图像内部畸变平滑性,实现单幅图像的自监督鱼眼校正.同时使用多项式模型和除法模型合成大范围的畸变训练数据集,使模型获得较好的泛化能力.在合成数据集和真实数据集上的对比实验结果证明了本方法的优越性.

关键词：畸变校正自监督极坐标生成对抗网络

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面向开环扫描系统的超声图像畸变校正方法

应用声学 2022年

作者：张金英史亦凡吴先梅北京理工大学长三角研究院中国科学院大学精密光电测量仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高，开环扫描系统结构简单、成本低，但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此，消除非线性运动带来的错位畸变... 详细信息

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高，开环扫描系统结构简单、成本低，但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此，消除非线性运动带来的错位畸变是采用开环扫描系统实现高质量超声成像的关键。该文提出集最大值投影法、最大类间方差法和中心坐标校正法于一体的MIP-Otsu-CM方法，对开环扫描系统获得的硬币回波数据采用最大值投影法获取初始灰度图像，采用最大类间方差法获取感兴趣区域的Ｂ扫描图像边缘像素位置，并采用中心坐标校正法成功消除像素错位，解决了超声Ｃ扫描图像畸变问题。对消除错位畸变的回波数据进行飞行时间法和傅里叶变换法图像重建，直接获得了非畸变的三维图像和透视图像。该新颖算法也验证了最大值投影法可拓展至图像畸变校正应用。

关键词：超声显微成像开环扫描系统畸变校正最大值投影最大类间方差法

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基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法

激光杂志 2023年第12期44卷 207-211页

作者：李夕雯张可人赵建府电子科技大学成都学院成都611731

随着光电图像的广泛应用,图像畸变所带来的弊端日渐突显,为减少图像畸变影响,提升光电图像径向畸变校正效果,降低校正后失真程度,提出一种基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法。分析光纤探头的成像原理,确定被拍摄物体理想位置与发... 详细信息

随着光电图像的广泛应用,图像畸变所带来的弊端日渐突显,为减少图像畸变影响,提升光电图像径向畸变校正效果,降低校正后失真程度,提出一种基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法。分析光纤探头的成像原理,确定被拍摄物体理想位置与发生畸变后位置的映射关系,根据径向RAC的摄像机标定方法构建光电图像畸变模型,根据畸变模型求逆解算得光电图像的径向畸变程度,光电图像畸变损失的计算,根据直线投影不变性原理构建光电图像的畸变损失函数,采用Levenberg-Marguardt算法对函数求解,获得最优畸变系数,实现光电图像径向畸变校正。实验结果表明,所提方法校正时图像旋转角度小,校正后失真程度小,更符合人眼的视觉习惯。

关键词：光纤探头光电图像径向畸变畸变校正 Levenberg-Marguardt算法

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空间转换的鱼眼图像畸变校正

国外电子测量技术 2022年第3期41卷 9-13页

作者：蔡梦姚王鹏西安工业大学西安710021

针对鱼眼图像存在畸变,影响后续目标检测、识别等图像处理算法顺利展开这一问题,提出了一种基于空间转换的鱼眼图像畸变校正算法。首先分析鱼眼图像在物空间与像空间的成像特点,将像空间的鱼眼图像根据其成像特点近似为同心圆;其次融合... 详细信息

针对鱼眼图像存在畸变,影响后续目标检测、识别等图像处理算法顺利展开这一问题,提出了一种基于空间转换的鱼眼图像畸变校正算法。首先分析鱼眼图像在物空间与像空间的成像特点,将像空间的鱼眼图像根据其成像特点近似为同心圆;其次融合比例缩放法及三角变换公式在物空间投影按比例回缩至成像面,达到图像校正的目的;最后,利用形态学闭运算进行边缘缺失的修正,最终实现在物空间生成畸变校正后的鱼眼图像。摒弃以往使用质量评价指标来判断结果图像的好坏,使用传统的目标识别算法对于畸变校正处理前后的鱼眼图像进行识别,实验结果表明,所提算法畸变校正后目标识别置信度可达98.2%,也可识别出之前未被识别到的目标,说明所提鱼眼图像校正算法具有较好的校正效果。

关键词：鱼眼图像像空间物空间闭运算畸变校正