摘要：无像差的光学相机的成像模型可由其共轭节面模型等效表示。针孔模型本身忽略了偏离该等效模型的误差,也无法表示平板玻璃的平移误差、光轴的安装误差以及实际相机光学系统的像差,这四个因素都会引起图像畸变。基于此利用共轭节面的性质建立了一种图像畸变几何模型,并与广泛采用的像差模型进行了对比,从理论上解释了像差模型各个系数的物理意义。对某实际针孔相机进行仿真分析,该几何模型给出的相对径向畸变、角度误差在设计参数的范围以内,并且可以模拟图像的非对称畸变。该几何模型需要辨识包含主面相关参数、光轴倾斜角和平板玻璃的轴向球差在内的4个参数,辨识参数较少,理论上可以作为一种新的图像畸变校正方法。

摘要：本文提出了一种新的大视场光学镜头畸变的计算机数值校正方法。首先设计了用于医用电子内窥镜的 12 0°大视场短焦距物镜 ,计算出 2 2个视场角的畸变值 ,通过这些畸变值拟合出视场角随畸变变化曲线。通过这条曲线可以计算出镜头在 CCD上所成图形的每一点的畸变值 ,进而计算出图像上每一点的理想位置 ,通过畸变图像上的点与理想图像的对应关系进行了计算机软件模拟校正 ,并设计了硬件校正电路。

摘要：针对X光机成像问题导致的轮胎顶部拉伸畸变图像,设计一种基于穿线预定位以及众数平滑提取特征的改进穿线法。分割胎侧区域,通过极值滤波消除水平帘线,利用垂直投影确定胎侧区域的粗边界;在胎侧区域进行预穿线确定最终穿线位置,并在选定位置利用众数平滑的方法提取线宽、线距等特征;根据提取的特征值计算线宽比、线距比以及均值、方差设计阈值进行畸变判断。在包含1000张正常图像与600张畸变图像的测试样本中进行试验,漏报率为2.3%,误报率为0%,相对于模板匹配等方法,检测结果更加准确检测、检测速率更快。

摘要：针对数字动画图像畸变校正能力低的问题,提出了基于差值映射的数字动画图像畸变校正方法。构建数字动画图像的畸变特征检测模型,结合颜色概率分布与数字动画图像解析参数,得到多维度下的畸变特征检测结果。根据数字动画图像畸变特征检测结果,计算数字动画图像的纹理特征和颜色特征。采用差值映射方法,进行数字动画图像畸变校正。仿真结果表明:采用该方法进行数字动画图像畸变校正的误差较小,成像质量较高。

摘要：设计了摄像头光学透镜组,在标准网格图像经过该透镜组成像之后,标准网格图像产生了图像畸变。当选用CMOS图像传感器的长×宽比例的数值接近时,图像产生的畸变就减小,对应TFT显示屏的尺寸长×宽比例的数值接近,电子后视镜的视野也会减小;当CMOS图像传感器的长×宽比例数值增大时,电子后视镜的视野也会增大,图像产生的畸变就增大。在ISO 16505中没有规定几何畸变的具体参数指标,如果电子后视镜CMS与汽车主机厂前装配套,则CMS显示屏的尺寸或者长×宽比例需要有固定比例数值,以便保证电子后视镜的技术参数一致,也可以保证汽车的驾驶安全。

摘要：针对目前高速扫描型原子力显微镜(AFM)主要是限于物检测且扫描速度和扫描范围均有待提高,提出了一种高速原子力显微镜结构设计方案。在压电陶瓷致动器驱动的柔性铰链结构式位移台的基础上,构建了AFM大范围扫描器,使原子力显微镜在x-y扫描方向的运动范围达到了100μm×100μm。通过傅里叶频谱分析,计算获得了AFM扫描器常用的三角波驱动信号和正弦波驱动信号的高次谐波特性及其对AFM高速扫描成像的影响程度。为了消除在扫描运动过程中的机械自激振荡,提出了将正弦波信号作为高速扫描的驱动信号,行扫速度达到50line/s。在正弦波驱动的基础上提出了一种基于位置采样的图像获取方法,有效地减小了AFM扫描器的非线性误差造成的图像畸变现象。

摘要：为了解决机器人室内定位时的绑架问题和相似物体的干扰,设计了一种具有图像内容匹配功能的视觉系统,从而使机器人能有效提取关键帧序列构建室内全局地图并实现自主定位。考虑影响图像内容匹配的主要干扰是机器人视角和位移造成的图像畸变,本文通过对室内物体的图像畸变建模与特征分析,设计了一种图像内容匹配方法。该方法以图像重叠区提取、基于子块分解匹配的重叠区重建两部分为核心,可将待匹配的两帧图像畸变调整为一致后再进行内容匹配并准确解算它们的相似度。其能有效利用各个房间内不同的景物和布局信息来消除相似物体的影响,从机器人学习环境时采集的视频中提取空间间距大且重叠相连的关键帧序列建立整栋建筑内部的全局导航地图。机器人工作时,实时视觉的图像内容与地图关键帧序列匹配,提取出与每个时刻视觉图像最相似的关键帧对机器人实施定位。在由3个房间和2条走廊组成的实验区进行了实验测试,结果表明:机器人可有效消除相似物体的干扰,绑架发生时仍可通过与全局地图匹配实施准确自主定位,匹配准确率≥93%,定位精度误差(RMSE)<0.5m。

摘要：提出了一种简单、实效的压电陶瓷管非线性校正法。首先用迈克尔逊干涉仪分别测定压电陶瓷管的X向和Y向非线性曲线,然后求非线性曲线的拟合函数及其反函数,最后依此反函数通过设计原子显微镜(AFM)扫描程序给压电陶瓷管X、Y向施加非等差距的电压来产生线性位移。实验证明,此法能够有效地消除由压电陶瓷管的非线性引起的扫描图像畸变,从而有利于获得物体表面实貌的真实扫描图像。

摘要：鱼眼摄像机的广泛应用使得鱼眼视频目标跟踪受到了越来越多的关注,然而其特殊的成像原理造成的严重畸变给目标跟踪带来了不利的影响.为了降低鱼眼镜头视频图像的畸变对跟踪结果的影响,提出一种基于响应模板和特征组合的鱼眼视频目标跟踪方法.首先基于多个样本对应的响应值合成响应模板,构建基于响应模板的分类器;然后提取目标的HoG特征和Color Name特征分别训练分类器,综合考虑2个分类器的响应来确定目标位置;最后在分类器训练前用成像模型对变形的目标进行矫正.在鱼眼视频数据集上的实验结果表明,该方法能够在实时性的基础上很好地降低图像畸变以及目标变形的影响,获得良好的跟踪表现.

摘要：为了使机器人准确使用全局地图、解决被绑架问题,设计了基于视觉内容匹配的自主定位系统,充分利用每个房间、每段走廊中的物体与布局信息进行机器人导航定位。视觉内容匹配包括提取图像重叠区、重叠区域的子块分解重建和相似度匹配。首先将待匹配图像中由机器人视觉和位移造成的畸变调整为一致、然后分析图像内容相似度,并设计了天花板特征点筛选和误匹配子块剔除算法,实现重叠区的准确提取与重建。实验中,机器人视觉可与关键帧序列构建的全局地图准确匹配,实时提取与之最相似的关键帧对机器人定位,匹配准确率不低于95%,定位精度RMSE<0.5 m,被绑架时仍能准确自主定位。