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公开(公告)号：CN101576375A
公开(公告)日：2009-11-11
申请号：CN200910084347.8
申请日：2009-05-21
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种钢轨磨耗激光视觉图像快速处理方法，包括：投射两个以上相互平行且垂直于钢轨轴向的光平面，选取一个光平面投射到钢轨轨腰及轨头的光条的图像，计算轨腰处光条中心在光平面坐标系下坐标，并计算轨腰的大圆及小圆在光平面坐标系下的圆心坐标；计算所选取的光平面坐标系与标准钢轨截面轮廓坐标系之间的转换矩阵；在视觉传感器图像平面中，分别确定垂直磨耗约束点及水平磨耗约束点之间的线段与轨头光条的交点；将垂直磨耗点及水平磨耗点的图像坐标逆变换到标准钢轨截面轮廓坐标系下，确定钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点在标准钢轨截面轮廓坐标系下的坐标，钢轨垂直磨耗点及水平磨耗点与标准钢轨轮廓之间的垂直距离及水平距离，即为所测钢轨的磨耗值。本发明钢轨磨耗值的检测效率大大提高。
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公开(公告)号：CN100533055C
公开(公告)日：2009-08-26
申请号：CN200810114606.2
申请日：2008-06-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种基于一维靶标的多视觉传感器全局校准方法，包括：分别对多视觉传感器中每个视觉传感器的摄像机进行标定，以其中一个视觉传感器坐标系为基础，建立全局坐标系，将该视觉传感器称为基准视觉传感器；将一维靶标在基准视觉传感器与需校准视觉传感器前合适位置摆放多次，根据一维靶标的刚体不变性，求解每个摆放位置处所有一维靶标特征点在各视觉传感器坐标系下的三维坐标；根据对应一维靶标特征点在不同视觉传感器坐标系下三维坐标，计算出各视觉传感器坐标系之间的转换矩阵。由于一维靶标易于加工、精度较高，且不受自身遮挡，所以大大简化了多视觉传感器全局校准过程、减小了劳动强度、提高了多视觉传感器全局校准精度。
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公开(公告)号：CN101286235A
公开(公告)日：2008-10-15
申请号：CN200810114607.7
申请日：2008-06-10
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T7/00
摘要： 本发明公开一种基于柔性立体靶标的摄像机标定方法，该方法包括：组合柔性立体靶标，并建立柔性立体靶标坐标系；放置摄像机在至少两个不同的位置拍摄柔性立体靶标图像，并求解每个位置下各子平面靶标坐标系与图像平面坐标系之间的单应矩阵；由获取的单应矩阵，求解摄像机的内部参数和外部参数；根据子靶标之间位置关系不变性，通过非线性优化方法得出摄像机内外部参数的最优解。本发明提出的标定方法不需要用到大面积的平面靶标，只需要若干个小面积的平面靶标即可完成大视场摄像机的准确标定。
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公开(公告)号：CN100416466C
公开(公告)日：2008-09-03
申请号：CN200610083639.6
申请日：2006-05-31
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F3/00
摘要： 本发明涉及一种单目视觉半实物仿真系统及方法，所述的系统包括：虚拟成像单元、图像投影单元和摄像实现单元，在进行半实物仿真时，包括如下步骤：在虚拟成像单元中，通过OpenGL等软件对虚拟景象进行构建，设定虚拟景象的位置姿态，通过虚拟摄像机将虚拟景象投影到计算机屏幕上，然后，图像投影单元将图像投影到投影平面上，经过摄像实现单元在投影平面上获得投影图像，最后，通过计算机软件计算得出虚拟摄像机的内部参数，虚拟景象的位置姿态，通过与设定值进行比较，分析得出仿真结果的精度误差。本发明的优点是设备简单、易于实现，使用范围广，尤其适合应用于标定和视觉导航定位的仿真实现。
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公开(公告)号：CN1851618A
公开(公告)日：2006-10-25
申请号：CN200610083639.6
申请日：2006-05-31
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F3/00
摘要： 本发明涉及一种单目视觉半实物仿真系统及方法，所述的系统包括：虚拟成像单元、图像投影单元和摄像实现单元，在进行半实物仿真时，包括如下步骤：在虚拟成像单元中，通过OpenGL等软件对虚拟景象进行构建，设定虚拟景象的位置姿态，通过虚拟摄像机将虚拟景象投影到计算机屏幕上，然后，图像投影单元将图像投影到投影平面上，经过摄像实现单元在投影平面上获得投影图像，最后，通过计算机软件计算得出虚拟摄像机的内部参数，虚拟景象的位置姿态，通过与设定值进行比较，分析得出仿真结果的精度误差。本发明的优点是设备简单、易于实现，使用范围广，尤其适合应用于标定和视觉导航定位的仿真实现。
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公开(公告)号：CN118465778A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410672271.5
申请日：2024-05-28
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种基于神经网络的偏振三维成像探测方法，包括：构建偏振三维成像探测数据集；构建偏振三维成像探测神经网络框架；利用数据集对神经网络进行训练；将目标偏振图像输入到训练好的网络模型中，完成目标表面法向量场估计和位姿测量；使用梯度场积分算法，由目标表面法向量场完成目标表面的三维重建。本发明通过构建包含复杂环境光照、探测目标表面强反光、透明介质等多种视觉测量场景的数据集来有效应对非正常视觉感知场景，并在网络中使用多头注意力子模块、物理先验增强网络模型的拟合能力，有效提高目标三维重建和位姿测量的精度。
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公开(公告)号：CN108921901B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201810420919.4
申请日：2018-05-04
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T7/80
摘要： 本发明涉及一种基于精密二轴转台和激光跟踪仪的大视场相机标定方法，包括：精密二轴转台与激光跟踪仪靶球一同做旋转运动，解算跟踪仪坐标系到转台坐标系的转换矩阵；光学反射球作为相机标定的光学参考点，固定于转台前方，通过光学反射球与跟踪仪靶球精密互换及跟踪仪测量，建立光学反射球中心在转台坐标系下的位置；相机与转台一同做二维转动，拍摄光学参考点，并同步记录各站位的角度值，建立虚拟标定控制场；拟合图像中反射球的椭圆轮廓，计算标定靶标圆心的图像位置；基于相机成像模型建立最小化目标函数，进行相机标定。本发明适合在大视场环境下，完成高精度相机内参标定；尤其适合相机测量深度变化大，传统标定靶标难以设计制作的场合。
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公开(公告)号：CN113495575A
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202110946641.6
申请日：2021-08-18
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开一种基于注意力机制的无人机自主着陆视觉引导方法，包括基于侧向卷积的注意力机制，能够充分融合图像通道和空间特征信息，且不增加额外参数与计算量，有效提升户外复杂环境下跑道检测准确性；赋权IOU损失函数，通过对小目标赋予更高的损失函数权重，实现远距条件下跑道的准确检测；基于检测出跑道信息，根据透视投影模型计算出偏航角，实现无人机自主着陆中的视觉引导；基于侧向卷积的注意力机制与赋权IOU损失函数嵌入到常规检测网络中，具有通用性，有效提升户外复杂环境中小目标检测精度，并适用于机载嵌入式环境；提高户外复杂光线环境下机场远/中距离跑道的定位能力，增强无人机远距离视觉导航的可靠性和稳定性。
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公开(公告)号：CN109754435A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201910007205.5
申请日：2019-01-04
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T7/80
摘要： 本发明涉及一种基于小靶标模糊图像的摄像机在线标定方法，包括：将高精度小的圆发光点靶标尽量靠近镜头，保证靶标获得较大图像比例与摆放角度；调整摄像机光圈与曝光时间，得到可辨识的靶标图像；建立靶标特征点定位不确定度数学模型，求解每个特征点的定位不确定度；以靶标特征点定位及参数的不确定度为约束，通过非线性优化方法求解摄像机内外参数高精度解；该方法不需要考虑摄像机聚焦空间和靶标尺寸，仅需很小的高精度靶标在贴近镜头的位置摆放就可以在大的图像模糊及噪声条件下实现摄像机超高精度标定。本发明适合在大视场、浅景深摄像机甚至是正在使用摄像机的在线标定，具有很大灵活性和适应性。
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公开(公告)号：CN109727291A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201811620092.8
申请日：2018-12-28
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种变焦距摄像机的高精度在线标定方法，包括：设计一套与使用变焦或液体镜头的工业摄像机相配合的旋转式靶标装置，使得调整视场后的变焦或液体镜头采集到每次装置内圆点靶标旋转到镜头前方的图像，获得近距采集到失焦图像的亚像素级图像特征点；基于图像特征点的位置计算摄像机的内参初值和已标定好的特定电压下的摄像机内参值作为优化初值，基于图像特征点的不确定度和考虑图像误差的透视投影模型，以反投影误差和靶标平面的投影点误差为优化目标，对摄像机内参值和图像特征点的位置进行非线性优化。以上方法的各步骤均可在线由服务器远程控制。本发明适用于变焦或液体镜头常用的视场需频繁变动的环境，尤其针对于大视场下不方便频繁的标定的情况。
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