基于机器视觉的线阵CCD相机成像几何模型

以研究机器视觉技术在运动的流线体类型的工业品在线质量检测领域的应用为基础,重点地研究线阵CCD相机结构、成像原理、成像方式及外部条件,分析了CCD相机成像误差来源及相关解决方法,探讨了线阵CCD相机在质量检测领域的成像模型的具体应用模式,并结合具体的实例内容进行了验证,证明了线阵CCD相机的成像几何模型在这一领域的应用性和适用性,为线阵CCD相机在机器视觉系统中大规模的应用提供了可靠的借鉴意义.     

CCD阵列相机的几何标定

提出了一种ＣＣＤ阵列相机几何标定的多级处理方法，根据几何成像原理，该方法把相机内外部参数分开求解，而在内部参数标定过程中，又把各内部参烽的标定分阶段进行，这种标定方法是建立在严格的几何约束关系之上的，它克服了传统的整体参数标定方法中各未知参数的相关性影响，从而保证了标定结果的数据一致性和精度。实验验证了本文方法的优越性。     

CCD相机二维几何检校

CCD 相机检校是 CCD输入影象处理的一个必不可少的过程。本文对 CCD成象系统的几何性能进行了分析,提出了测定 CCD影象象素比例因子和象主点初值的简易实验方法。在此基础上,构造了一种同时顾及光、电误差的二维检校方法,井进行了相机检校实验。最后对检校结果进行了分析和讨论。     

CCD阵列相机的几何标定

提出了一种CCD阵列相机几何标定的多级处理方法。根据几何成像原理,该方法把相机内外部参数分开求解;而在内部参数标定过程中,又把各内部参数的标定分阶段进行。这种标定方法是建立在严格的几何约束关系之上的,它克服了传统的整体参数标定方法中各未知参数的相关性影响,从而保证了标定结果的数据一致性和精度。实验验证了本文方法的优越性。     

三线阵CCD相机设计中的摄影测量问题

三线阵ＣＣＤ航天摄影测量相机是国际上八十年代中期出现的新一代传输型数字式航天光学遥感器,与常规的航天立体测绘相机在构像原理上有较大区别。本文简要介绍了三线阵ＣＣＤ相机的成像原理和摄影测量处理技术,主要就三线阵ＣＣＤ相机设计中应考虑的摄影测量问题进行了分析,讨论并对主要参数进行了模拟计算。     

基于单CCD相机和经纬仪的几何测量方法研究

传统视觉测量系统需要双CCD相机同时拍摄两幅不同角度的数字图像,成本昂贵且难以确定两CCD相机问的空间相对位置。为此,建立一种结合CCD相机的摄像功能和经纬仪高精度测角功能的视觉测量系统。基于该系统提出一种用单CCD相机实现双目视觉原理的数学模型。实验结果证明系统与数学模型的可行性。     

TDI CCD相机动态成像对几何质量的影响研究

本文通过影像模拟的方法分析动态积分成像对空间TDI CCD相机成像几何质量的影响。首先对卫星固有推扫速度、像移速度与电荷转移速度失配、卫星三轴姿态运动及偏流角误差等4种动态成像因素进行了介绍,建立了4种因素的数学模型;在此基础上提出了空间TDI CCD相机成像模拟方法;最后提出统计单级静态影像和多级动态合成影像配准误差的分布特点评价与4种因素有关的内部几何质量,统计低阶多项式拟合的姿态曲线与实际姿态曲线条件下地面点像方误差的分布特点评价外部几何质量。     

遥感卫星CCD相机数据的系统几何校正

本文叙述ＣＣＤ相机遥感数据的几何校正方法，特别是在预处理系统中实现校正的算法。     

国产机载大视场三线阵CCD相机几何标定

发展和应用三线阵CCD（Charge-coupled Device）传感器是当前遥感测绘的一个重要方向，本文针对国内首台自主研制的机载三线阵CCD相机（以下简称GFXJ），开展了国产GFXJ相机几何标定技术研究。首先对比分析了GFXJ相机的成像特点和几何变形因素，在此基础上建立了基于CCD指向角的分段自检校标定模型；然后提出了循环两步法标定方案；最后在中国(嵩山)卫星遥感定标场和黑龙江鹤岗地区获得了多组飞行实验数据，采用循环二步法对GFXJ相机前、下及后视CCD每一像元指向角进行了准确标定，并生成可靠的CCD像点坐标文件。实验表明，本文提出的基于CCD指向角的分段自检校标定模型和循环两步法标定方案对于GFXJ相机具有良好的适用性和有效性，标定后可大幅提高影像无控定位精度；辅以少量控制点进行区域网平差，GFXJ影像定位精度可满足1:1000地形图测图的空中三角测量精度要求。同时本文建立的标定模型和标定方案可为其它机载线阵CCD相机的标定处理提供借鉴。     

基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法

针对线阵旋转扫描相机标定数据难以获取及模型解算不稳定的问题,提出了一种基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法。首先构建了一种新的线阵旋转扫描相机成像模型,该模型可以根据相机旋转平台参数、线阵旋转扫描相机成像平面与其切平面的位置关系将旋转扫描图像投影为框幅式图像;然后根据构建出的成像模型,采用直接线性变换法和非线性优化方法进行相机标定和参数优化。试验结果表明,此方法简单易行,具有较高的精度。     

一种用于机器视觉检测的图像配准快速算法

图像配准是机器视觉检测的关键步骤之一。针对产品包装印刷质量检测，文中提出了一种新的图像配准算法。其基本思想是：首先进行图像概略匹配得到特征点的概略位置，接着进行特征点的精确检测，根据检测到的对应特征点坐标计算转换参数，最后生成配准图像。实验表明，该算法计算速度快，具有较好的精度和稳定性，适用于在线机器视觉检测等对速度要求高，而图像只有小角度旋转的情况。     

基于机器视觉的钢板形位检测系统

机器视觉在制造系统的形状和位置检测方面占有重要的地位。本文介绍了一种已应用于工业现场的机器视觉钢板形位检测系统的原理,系统硬件、软件和精度分析以及实验验证结果。该系统实现了大视场高精度形位检测,应用前景广阔。     

多普勒雷达降水反演及其与改进的区域气候模式RIEMS的同化研究

本博士论文在前人构建的陆面水文过程模型TOPX和区域气候模式RIEMS的耦合模式的框架基础上,针对耦合模式中RIEMS对降水和蒸散发的模拟精度较低,RIEMS和TOPX模式之间尺度不匹配等几个核心问题进行了深入细致的研究:对天气雷达资料的定量估测降水方面的研究获得了对沂沭河流域最佳的Z-R关系,并通过雷达雨量计联合校正法得到较高精度的面降雨量;采用集合卡尔曼滤波同化算法对雷达反演的面雨量及区域气候模式RIEMS的降水输出进行了数据同化方案研究,获得了更好的降水模拟效果;在RIEMS和水文模型TOPX构成的耦合模型中加入同化方案,实现了流域降水的实例模拟研究,结果表明使用同化方案明显改善了水文模拟效果。     

应用机器视觉技术研究刀具磨损与耐用度

本研究采用光电摄像器件(TV摄像机或CCD)显微镜与IBM-PC计算构成的机器视觉系统,使用图像处理与模式识别技术分析和处理切削刀具后刀面上磨损带的显微影像信息;分别采用联机和脱机的方法检测、计算刀具的磨损量和损坏形态,并以此作为监测制造过程的依据,以刀具耐用度应最高、生产成本应最低为约束条件,优化了切削参数(切削速度V,进给量f)。经实验验证,理论分析计算与实测结果相吻合,为高精度识别和控制制造过程提供了一种实用方法。     

基于PostScript成像模型的点状地图符号设计与实现

针对当前GIS软件中矢量符号精度低下、共享困难等问题,引入Post Script成像模型中图形描述机制,设计了基于该模型的地图符号,详细介绍了模型支持下点符号数据结构以及符号制作、入库和符号化过程等,并开发了基于Post Script语言的符号库和地图制图系统。实验表明:基于该模型的地图符号具有较高的精度和较好的通用性。     

随动系统自动几何精纠正模型与算法实现

分析了某航空摄影测量设备中相机的类型及其随动系统工作的原理与特点,对拍摄得到的图像几何变形类型和规律做了分析与总结,并提出了该系统几何精纠正和参数矩阵求解模型。在此基础上,为满足系统实时性要求,利用随动系统的特点对所提出的参数矩阵作了进一步简化处理,建立了随动系统参数求解简化模型。根据该航空摄影测量设备应用环境,分析了其他因素对拍摄图像几何变形的影响。所提出的算法解决了航空摄影测量面阵CCD相机随动系统自动几何纠正的原理和方法,提出的求解模型在飞行实验中得到了很好的验证。     

资源三号测绘卫星三线阵成像几何模型构建与精度初步验证

资源三号测绘卫星是我国首颗民用高分辨率立体测图卫星,其主要任务是利用三线阵影像实现1：5万立体测图。与采用国外商业卫星遥感影像进行测图相比,建立我国自主的测绘卫星的成像几何模型,进而生产影像产品和测绘产品,是卫星测绘应用的核心技术问题。本文根据资源三号测绘卫星的总体设计,分析了资源三号卫星高精度几何处理的关键问题,结合资源三号测绘卫星几何特性,提出了基于虚拟CCD线阵成像技术的资源三号测绘卫星成像几何模型,并进行传感器校正产品生产。本文利用资源三号卫星第一轨影像大连地区数据,完成了前视、正视、后视的传感器校正产品的生产试验,不同控制点情况下进行了平差试验,初步生产了该地区的数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）,并验证了精度。结果表明：在试验区四角布设控制点的情况下DOM平面精度优于3m,DSM高程精度优于2m。试验验证了资源三号测绘卫星成像几何模型的正确性。与国外相近分辨率的卫星相比,资源三号测绘卫星可以达到较高的几何精度。     

基于计算机视觉的相机标定方法

随着航空摄影测量及倾斜摄影技术的不断推广,其相机传感器受内在及外在因素的影响,使得相机畸变参数的准确性并不是稳定如一,因而极大限制了数据处理的效率.针对这一问题,本文以解决相机畸变参数的准确性作为出发点,从相机成像原理出发,分析相机成像中的误差,介绍相机标定的方法,对相机标定进行实验分析,以达到准确标定相机参数的目的,...