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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 基于虚拟像点的聚焦光场相机几何参数标定

    摘要： 在光场成像中，光场相机的几何参数校准是计算成像技术的基础，例如光场数据校准、数字重聚焦、深度重建、全聚焦成像等。本文提出了一种基于虚拟像点的聚焦光场相机几何参数校准方法。在前向模型中，建立了从物点通过主透镜到虚拟像点的映射关系，以及从虚拟像点通过微透镜阵列到探测器上像点的映射关系。在校准几何参数时，建立了从探测器角点反推虚拟像点的逆问题模型，并构建了聚焦光场相机几何参数的计算模型。采用Levenberg-Marquardt算法迭代求解几何参数。我们使用棋盘格进行校准实验，并通过棋盘格角点的重投影验证计算结果。

    关键词： 计算成像、虚像点、光场相机、相机标定

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种用于监控应用的近红外（NIR）滤光片研究

    摘要： 近期，大多数非法活动发生在夜深人静时，此时多数监控摄像头无法清晰捕捉动态画面。因此本研究采用近红外（NIR）滤光片来提升暗环境图像/视频中嫌疑人识别的可视化效果。研究旨在通过相机校准参数的稳定性确定最优NIR滤光片，并评估测绘精度。实验测试了四种不同波长（715、780、830和850纳米）的NIR滤光片，包含：（1）相机与NIR滤光片的校准；（2）针对监控应用的模拟测试案例。使用索尼HC5E高清数字摄像机作为传感器，通过多站点单收敛配置进行拍摄。采用方差分析（ANOVA）统计方法检验NIR成像在校准及三维测量中的显著性差异。结果表明：不同滤光片会导致相机参数变化，进而影响物体测绘的三维测量精度。综合相机校准稳定性和测绘精度标准差，850纳米NIR滤光片被证实为监控应用的最优选择。

    关键词： 三维（3D）测量、相机标定、近红外滤光片

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 数字相机在二维与三维测量应用中的温度补偿方法

    摘要： 本文介绍了几项关于温度对数码相机影响的研究结果。实验使用了三种不同型号的相机。研究结果明确表明，现有典型相机设计未能充分考虑温度变化对设备性能的影响。为此，我们提出了一种改进型相机设计方案，该方案在不同环境温度下表现出高度可预测的特性，并便于实现热补偿。同时，我们还提出了一种新型温度补偿方法。该补偿模型几乎适用于所有现有相机应用场景，因其与各类相机校准模型均兼容。文中还描述了该补偿模型在二维（2D）和三维（3D）场景中的应用，并展示了采用该补偿方法所获得的结果。

    关键词： 温度效应，三维成像，结构光，相机标定

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 气体金属弧焊过程中采用激光视觉传感器实时预测搭接角焊缝焊接质量

    摘要： 气体金属弧焊（GMA）工艺中需采用无损检测（NDT）技术以确保焊缝可靠性并实时监控焊接质量。本研究设计并制作了激光视觉传感器（LVS），开发了图像处理算法以精确提取被测焊缝上的激光线?；谕勇菀谴衅鞯南嗷甓ǚ椒ㄓ糜谟Χ院附踊魅说母丛釉硕Ｍü煌附犹跫碌腉MA焊接实验获取数据，用于建立质量预测模型。基于外部焊道形状和焊接条件开发了深度神经网络（DNN）模型，用于预测内部焊道形状及焊接接头的抗拉强度。

    关键词： 深度神经网络、相机标定、激光视觉传感器、气体金属弧焊、焊接质量预测

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 改进的立体视觉相机与激光测距仪之间的自动外部校准

    摘要： 本研究基于单色标定板的3D重建以及双传感器视图间的几何共面约束，提出了一种精确估计立体视觉相机与二维激光雷达（LRF）之间外参的方法。该方法支持利用单色标定板自动提取相机与LRF之间的平面-直线对应关系，并通过选择最优激光扫描分割阈值来改进从LRF数据中提取直线特征的过程。随后通过求解估计平面与直线间的共面约束获得标定参数，并通过最小化重投影误差及共面约束误差进一步优化参数。由于采用单色标定板提取可靠的平面-直线对应关系，有效降低了LRF数据中范围-反射率偏差对棋盘格的影响，从而实现了高精度标定。相比人工方法，该方案支持自动提取特征对应关系，大幅减少了操作人员所需时间。大量实验与仿真验证了该方法性能，其估计参数的精度优于传统方法。

    关键词： 平面-线对应关系、激光-相机标定、距离-反射率-偏差、自动特征提取

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年第15届控制、自动化、机器人与视觉国际会议(ICARCV) - 新加坡，新加坡 (2018.11.18-2018.11.21)] 2018年第15届控制、自动化、机器人与视觉国际会议(ICARCV) - 航空发动机制造中机器视觉应用的虚拟调试

    摘要： 新型航空发动机设计对制造方法提出了更高要求，自动化水平不断提升。因此，采用视觉传感器控制和引导工业机器人的应用日益广泛。此类系统需要在实际生产启动前，根据真实环境中的实际部件定制机器视觉系统。本文提出一种在设计初期阶段进行机器视觉应用设计、编程、分析、测试与验证的新概念——虚拟机器视觉。该方案基于机器人仿真软件，在生产线实施前模拟真实的机器视觉应用。为验证虚拟机器视觉概念，我们采用了一套先进的立体视觉应用方案：通过机器人仿真环境中获取的两幅图像，运用相机标定、图像分析和立体视觉算法来确定目标焊缝位置。焊缝信息（即焊接路径所需的机器人位姿）从机器视觉系统传输至仿真环境中的机器人控制系统，从而更新焊接路径。使用立体视觉应用验证的虚拟机器视觉概念具有工业应用前景，特别强调虚拟与现实世界采用相同程序。

    关键词： 仿真、机器人技术、焊接、机器视觉、图像处理、虚拟机器视觉、立体视觉、相机标定

    更新于2025-09-23 05:32:32

  • 使用格雷码进行相机校准

    摘要： 为确定相机参数，通常需执行通过拍摄棋盘格标定板的校准流程。本文提出一种替代方案，采用LCD屏幕显示格雷码图案。格雷码图案能让我们解码相机图像中每个像素对应的LCD屏幕点位三维位置信息，这与棋盘格图案中对应点位数量受限于棋盘格角点数的情况形成对比。研究表明，在UEye CMOS相机应用场景下，该方案对焦距的估算精度比标准棋盘格标定法高出1.5倍。

    关键词： 棋盘格，格雷码，相机标定

    更新于2025-09-23 19:41:32

  • [2019年IEEE机电一体化与自动化国际会议(ICMA) - 中国天津 (2019.8.4-2019.8.7)] 2019年IEEE机电一体化与自动化国际会议(ICMA) - 基于激光旋转扫描的三维重建方法研究

    摘要： 提出了一种基于线激光旋转扫描的三维重建算法。设计了旋转平台视觉测量系统，研究了由激光器、相机和转台组成的系统标定方法，引入轴眼标定算法实现点云在同一坐标系下的配准。该系统中，由转台驱动相机旋转扫描目标物体进行三维测量。该方法通过线激光旋转扫描获取物体点云信息，并进一步恢复物体三维可见表面的几何形状，不仅满足三维重建目标要求，同时验证了系统的可行性与有效性。

    关键词： 旋转平台、相机标定、特征点提取、点云重建、三维重建

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 相机标定：概念、方法与方程概述

    摘要： 相机标定作为摄影测量学和计算机视觉文献中的重要议题备受关注。该议题的重要性源于两个原因：首先，每台新相机在使用前都需进行标定以校正镜头畸变和内方位元素；此外，它也是许多视觉应用的主要预处理步骤。本文旨在概述相机标定的概念、目标、方法及数学方程。

    关键词： 自校准、摄影测量学、内方位元素、相机标定、镜头畸变、外方位元素、计算机视觉

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过三维三分量粒子图像测速技术（3-D 3-C SPIV）对二维射流进行三维测量

    摘要： 立体粒子图像测速技术（通常称为SPIV）能够测量二维测量平面内的全部三个速度分量，因此被归类为二维三维（2-D 3-C）PIV。尽管SPIV采用双相机系统，但测量点位置被假定为位于照明体积的中央平面（通常是激光片光区域）。这一假设使SPIV具有通用性且校准流程简便。然而，若能精确校准相机的三维方位，则可计算分布在照明区域深度方向上粒子的三维位置。本研究作者提出了一种新算法，通过SPIV实现完全三维测量，该技术可归类为三维三维（3-D 3-C）SPIV。目前已采用该3-D 3-C SPIV技术对平面射流进行了三维湍流测量，获得了三维3-C SPIV深度方向上的湍流统计量横向分布。通过与标准PIV（即二维二维（2-D 2-C）PIV）的测量结果对比，评估了3-D 3-C SPIV的精度与适用性。

    关键词： 二维射流，立体粒子图像测速，湍流统计，三维测量，相机标定，沙姆普夫勒条件

    更新于2025-09-09 09:28:46