基于双目视觉的原木材积自动检测系统

根据原木材积检测的特点,针对传统人工检尺存在的主要问题,基于双目视觉理论,设计了一种由CCD摄像机、单片机和上位机图像处理软件组成的自动化测量系统.选用HYC-600摄像机组建双目视觉前端,并给出了单片机信号采集处理板、光电编码器和光电开关等关键技术的设计方法,完成了双目标定、Bouquet校正、三维重构和各功能模块的软件开发.实验结果表明：该检测系统能有效克服人工检尺的缺点,成本低、精度高、可靠性强、安装使用方便.     

基于双目立体视觉的压缩机塑料零部件逆向工程应用

通过自设计双目立体视觉工作平台,利用相关技术提取压缩机塑料零件的三维信息,试验中采用张氏平面标定法对摄像机进行内、外参数标定,利用边缘匹配算法与基于视差梯度的算法相结合,对三维信息进行提取,最终获得了可加工的数字模型.     

微创手术机器人视觉定位系统的研究

根据立体视觉的基本原理，建立摄像机标定模型和立体视觉模型，设计了基于微创手术机器人的视觉定位系统．介绍了相应图像处理软件的设计，实现对目标的准确识别和精确定位．实验证明该方案有较好的定位效果，同时分析了引起误差的原因．     

基于双目视觉的AUV避障模拟研究

提出了一种基于双目视觉的自治水下机器人（AUV）避障模拟方法.为了模拟AUV在复杂海洋环境中对未知环境的感知以及避障过程,设计了AUV避障模拟实验系统.介绍了AUV避障模拟平台的总体结构和参数设计.应用双目立体视觉系统模拟水下声呐,并建立了模拟前视声呐的模型.通过对双目视觉系统进行标定,确定校正系统的内参数和外参数,使校正后的视觉系统建立了图像输入和输出的映射关系,并采用视差法获取被测目标的深度信息.对于目标的避障问题,提出了一种基于速度势场的避障方法,利用相对速度的极坐标,建立由水平面速度势场和垂直面速度势场组成的三维速度势场.当机器人利用视觉传感器获取到障碍物信息时,通过调整速度矢量实现动态避障.模拟实验证明了AUV的避障模拟方法是可行和有效的.     

����˫Ŀ�����Ӿ��ĵ��������ϰ����������

倒车引发的交通事故是主要的城市交通安全隐患之一,本文针对倒车安全及障碍物检测中传统机器视觉倒车图像存在失真,以及距离感知精度低的问题,提出了一种基于双目立体视觉的倒车环境障碍物测量方法.首先根据双目标定理论获取摄像头内、外参数并分析摄像头畸变情况,使用标定参数对双目图像进行校正,运用极线约束使双目图像平行共面,通过双目图像视差和三角测量原理获取图像中各目标的实际坐标,利用固定单一物体计算测量距离与实际距离间的误差,进行双目立体视觉倒车障碍物检测测量有效性研究.实验结果表明:摄像机横坐标与实际测量距离基本吻合,图像校正结果比较理想,图像共面且极线对齐,能有效检测出后方障碍物,并有效提高倒车环境感知能力和倒车安全性能.     

基于计算机视觉的水火弯板线变形测量系统的设计与实现

探讨了在水火弯板工艺过程中的各种线变形测量方法，提出了基于计算机视觉测量技术的新的测量方法，文中阐述了这一测量系统的设计技术与实现方法，重点介绍了图像采集，摄像机标定， 特征提取以及参数的求解。     

基于3D标靶的摄像机标定方法的改进

针对光学镜头成像时畸变分布的特性,提出了一种改进的摄像机标定方法,以实现摄像机内外部参数和像差修正参数的分离标定。标定实验及之后的摄像机成像二维检测实验证明：该方法大大地简化了计算量,能快速、方便地对摄像机系统进行标定和像差修正;同时能够获得较高的标定精度和测量精度。     

基于双目视觉系统的运动目标跟踪算法研究

双目视觉系统能有效获取运动目标的三维信息，实现对运动目标的准确实时定位追踪，一直以来，都是学术界和工业界长期关注的焦点．本文对双目视觉系统组成部分的相关研究进展进行了系统分析，论述了现有的相关算法和基本机制．同时，结合当前稀疏表示的快速发展，阐述了稀疏表示在运动目标跟踪方面发展的可能性，对该领域有待进一步的研究方向和可能的解决方案给出一些建议．     

基于会聚双目成像系统对圆锥类零件锥度测量的研究

针对锥类零件锥度的测量，提出了基于计算机视觉技术的新的测量方法，阐述了视觉测量系统设计技术与实现方法，并就图像采集、摄像机标定、特征提取、问题求解以及会聚双目成像系统测量结果精度等问题进行了分析．     

钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全，为了替代目前手工测量方式，提高测量精度和效率，研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量. 首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计，然后采用平面标定法对测量头进行精确标定，获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系，将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓；利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据，采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并，其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取；最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准，将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比，获取钢轨磨耗值；将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验. 研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922 × 10?3 mm，测量速度可达21.6 km/h，与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm，对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm，该测量精度满足公务要求，提高了测量效率，便于铁路测量数字化管理.      

工业机器人单目双视的应用研究

工业机器人单目双视系统充分利用机器人位姿便于调整的优势,在机器人带动摄像机一起运动过程中,对包含工件的场景进行多次图像采集,实现目标点三维坐标的识别。论文介绍了机器人摄像机的非线性快速补偿算法的定标原理,给出了机器人单目双视三维检测实验。单目双视结合工业机器人控制软件,可使工业机器人能实时调整运动轨迹也可对工件进行非接触测量,提高了工业机器人的适应性和灵活性。     

Calibration for 3D Structured Light Measurement

A calibration procedure was developed for three-dimensional(3D) binocular structured light measurement systems. In virtue of a specially designed pattern, matching points in stereo images are extracted. And then sufficient 3D space points are obtained through pairs of images with the intrinsic and extrinsic parameters of each camera estimated prior and consequently some lights are calibrated by means of multi point fitting. Finally, a mathematical model is applied to interpolate and approximate all dynamic scanning lights based on geometry. The process of calibration method is successfully used in the binocular 3D measurement system based on structured lights and the 3D reconstruction results are satisfying.     

基于立体视觉技术的磨粒显微测量方法

铁谱分析在航空发动机运行状态监控和故障诊断中有着极其重要的实际应用价值，准确获取铁谱磨粒的几何参数是进行有效分析的关键。但到目前为止，铁语磨粒的三维尺寸特别是厚度的测量仍然没有一套经济有效的方法，据此对基于立体视觉的磨粒显微测量方法做了长期的研究，并提出相应的软硬件系统和实现方法，初步解决了磨粒的三维测量问题。该方法根据双目立体视觉的深度感知机理，利用光学显微镜模拟体视模式进行光学成像，并辅助相应的匹配方法和计算方法来处理像对，获取微粒的厚度尺寸，并根据高度分布重建磨粒的表面形态。该方法达到了较好的实验效果，数据和模型结果均实现预期目标。     

Stereo Matching of Planar Curves Composed of Time Stamped Points

IntroductionMatching features such as points,lines,curvesegments,etc.in stereo images is a key step forscene reconstruction.The curve matching techniquesfor spatial curve segments and planar curve segmentshave been presented.Alibhai and Zucker[1]described…     

Diverse traversability mapping using hybrid vision system for lunar rover

Autonomous functions including mapping and path planning are very important to ensure efficient exploration and safe navigation of unmanned rover. Conventional navigation schemes based on equipments such as GPS and magnetic sensors have been proven to be ineffective on lunar surface, while sophisticated dead reckoning approach lacks accuracy in loose soil due to slippage. In this paper, we propose a hybrid vision system (HVS) which consists of one stereo and one omnidirectional vision sensor, attempting to integrate the advantages of diverse vision systems. The hierarchical mapping reconstructs environment through HVS in different resolutions and structures, named qualitative, rough and detailed map. These maps are employed for path planning which navigates the rover towards specified destinations autonomously, avoiding obstacles in its way. The HVS aims at providing more efficient and safe navigation. Simulations and experiments demonstrate the functionality and advantage of our approach.     

Consistent depth maps estimation from binocular stereo video sequence

In the paper, an approach is proposed for the problem of consistency in depth maps estimation from binocular stereo video sequence. The consistent method includes temporal consistency and spatial consistency to eliminate the flickering artifacts and smooth inaccuracy in depth recovery. So the improved global stereo matching based on graph cut and energy optimization is implemented. In temporal domain, the penalty function with coherence factor is introduced for temporal consistency, and the factor is determined by Lucas-Kanade optical flow weighted histogram similarity constraint (LKWHSC). In spatial domain, the joint bilateral truncated absolute difference (JBTAD) is proposed for segmentation smoothing. The method can smooth naturally and uniformly in low-gradient region and avoid over-smoothing as well as keep edge sharpness in high-gradient discontinuities to realize spatial consistency. The experimental results show that the algorithm can obtain better spatial and temporal consistent depth maps compared with the existing algorithms.     

基于机器视觉的钢轨轨头非接触测量精度研究

采用基于机器视觉的三角测距原理和光取断面法,开发出将廓形上的激光点进行空间坐标转换的算法,消除了已有方法中借助标定板计算所带来的误差和操作的复杂性,提高了钢轨动态测量的精度和效率.开发了非接触式钢轨检测装置.通过对60轨打磨后轨廓的测量结果与标准廓形的分析比对,验证了开发系统的精度和性能.     

A Machine Vision System for Ball Grid Array Package Inspection

An optical inspection method of the Ball Grid Array package (BGA) was proposed by using a machine vision system. The developed machine vision system could get main critical factors for BGA quality evaluation, such as the height of solder ball, diameter, pitch and coplanarity. The experiment has proved that this system is available for BGA failure detection.