红外图像的处理以及成像技术最先是运用在军事科技中,二战期间,为了保证车辆行驶的隐蔽性,德国科学家自主研发出了主动红外系统,并将它安装于汽车上。这个智能装置的成功研发使得德国人的车辆即使在黑暗中行驶也可以不用打开照明车灯。这就是红外双目立体视觉技术最原始的应用,它的核心原理是利用单个相机拍摄出物体,然后通过一定的技术手段,把二维的图像信息还原成了三维深度的图像信息,从而根据所得到三维图像的信息来获取被拍摄物体距相机的距离。81480

相机标定研究从最早起始于摄影机测量下对镜头的校正,随之后来逐渐演变成了计算机视觉研究领域的一个主要热点问题。1987年,学者Tsai综合了前人的工作的基础上,他提出的一种经典标定法即基于径向排列约束,通常称之为两步法。而 Weng等研究者们提出了一种基于CCD立体视觉非线性畸变的模型,弥补了Tsai的两步法的不足之处,考虑到了相机畸变来源。他们在相机的模型中重新引入了切向的畸变,从而使得Tsai的两步法够能适用在畸变相对较严重的立体相机的标定中,并且引入了旋转矩阵的修正方法,但是以矩阵求解内参数和外参数的初始值时,很难达到相对较高的精度。中科院微软研究所的Zhang提出的一种是基于平面模板相机标定法,它不再需要采用制作成本偏高的三维立体标定物,而是使用了一种更为简单的二维棋盘格来作为标定板。

此方法在收集标定板的图象时,要求标定板相对于相机能有不同的平移和旋转,但是却不需要知具体的运动参数,而是通过提取出来的方格角点坐标从而计算出相机的参数,并且同时考虑到径向的畸变,这样最后经过优化就得到了所有的参数。  论文网

    除了上面所描述的传统的标定法,同时,国内外的研究学者们又提出了其他更优的标定方法。Hartleya提出的是一种基于旋转物体运动的主动视觉的相机标定方法,它要求相机只能够围绕着光源的中心旋转,但是这个实现起来却非常困难。此外,Faugeras提出了基于射影空间的绝对二次曲线,他推导出了相机内参数Kruppa方程,并且还首次提出相机自标定这个概念。又有,Pollefeys他证明出了,当相机的内参数满足一定的条件时,相机标定中实现内参数可变也是可行的,并且他给出了内参数可变的一种相机自标定的方法。胡占义和吴朝福等人提出来了更为简单的一种主动视觉的标定方法,它只需要通过一次的平移运动再加两次任意的刚体的运动,就可以实现相机的标定。还有,张广军等学者提出的基于标定板上线段的一种交比不变的标定的方法,通过实验,它标定的速度和精度都很理想。

从成像模型角度方面来说,相机标定的理论无论是在可见光波段还是在红外波段都是可以通用的。目前红外相机领域标定的研究还主要是集中在,对传统的标定方法进行改进以适应红外相机的自身特点。Mr。 Gschwandtner等研究者提出的一种适用于多种的探测器件(包含了激光扫描仪、红外相机以及可见光相机)的标定系统,这种标定板采用的是黑白棋盘格,并且在方格的中心加入了能发射红外线的电子元器件,这样通过了电子元件和棋盘格,再根据平面的标定法就能够同时标定出包括了红外立体相机在内的多种探测元器件。Zeleke等学者提出了将二维的棋盘格进行加热,然后又在同样的辐射强度下,这个二维的棋盘格里面的白色和黑色方格的吸收特性不相同,因而它们温度也不相同了。九十年代以后,由于匹配技术在各方面的发展都已逐渐成熟,同时,基于特征的匹配技术也得到了较大的突破。基于区域匹配技术同样地有了新的方法,尤其是在对遮挡问题的研究上面也有了新进展,其中包含有各种算法实现时的实时性问题。

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