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公开(公告)号：CN109584238B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN201811493178.9
申请日：2018-12-07
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于立体视觉的弓网运行状况在线检测系统及方法，其中弓网运行状况包括弓网接触点运动位置和受电弓偏移量。该检测系统包括：设计一个安放于车顶的立体视觉传感器结构体；一套惯性导航系统以及与里程计结合的触发装置，用于获取采集图像同时的车速、GPS、车体的偏斜度等信息；还包括两台包含核心检测算法的高性能服务器和相关电气及机械结构。实际运行中，检测系统将采集进入服务器的高速图像，使用检测跟踪结合的方法对图像接触点进行定位，立体视觉传感器根据预先标定的结果获得图像序列对应的弓网接触点的三维轨迹，同时根据惯导提供的信息，完成对受电弓的偏移量的求取。适用于高速列车实际运行中对弓网运行状况的在线检测。
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公开(公告)号：CN109827502B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201811619300.2
申请日：2018-12-28
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/00
摘要： 本发明涉及一种标定点图像补偿的线结构光视觉传感器高精度标定方法，包括：对结构光视觉传感器中的摄像机内参数进行标定；采用镶嵌有LED发光特征点的平面金属靶标，摄像机拍摄带有光条的平面靶标图像；提取靶标特征点及光条标定点坐标；分别计算靶标特征点坐标与光条标定点定位不确定度；以特征点定位不确定度为约束，通过非线性优化方式求解所有特征点的定位偏差；补偿靶标特征点与光条标定点坐标；将靶标移动两次以上，获取所有光条标定点在摄像机坐标下的三维坐标，拟合这些三维坐标点求解光平面方程，完成标定；本发明适合在现场复杂光线环境，甚至在较大图像噪声或特征点定位偏差情况下仍可完成线结构视觉传感器的高精度标定。
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公开(公告)号：CN108921846A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810781433.3
申请日：2018-07-17
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种基于灰度图像和深度图像结合的钢轨踏面缺陷识别方法，包括：利用配准好的钢轨踏面灰度图像与深度图像对建立钢轨踏面图像数据集，并划分为训练样本集和测试样本集，对数据集的图像进行预处理；采用一种特殊的卷积神经网络结构用于缺陷识别，该网络的前端具有两个分支结构，可分别从钢轨踏面灰度图像和深度图像中提取特征；通过特征图连接实现灰度图像和深度图像的特征信息的融合，之后采用预测模块输出初步预测结果；最后采用非极大值抑制方法筛选初步的缺陷预测结果得到最终的钢轨缺陷识别结果。本发明同时结合钢轨踏面的二维及三维特征，具有区分真实缺陷和伪缺陷的能力，可降低误判率和漏检率，尤其适合复杂环境下的缺陷识别。
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公开(公告)号：CN109754435B
公开(公告)日：2021-08-10
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：CN109727291B
公开(公告)日：2020-10-23
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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公开(公告)号：CN109827502A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201811619300.2
申请日：2018-12-28
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/00
摘要： 本发明涉及一种标定点图像补偿的线结构光视觉传感器高精度标定方法，包括：对结构光视觉传感器中的摄像机内参数进行标定；采用镶嵌有LED发光特征点的平面金属靶标，摄像机拍摄带有光条的平面靶标图像；提取靶标特征点及光条标定点坐标；分别计算靶标特征点坐标与光条标定点定位不确定度；以特征点定位不确定度为约束，通过非线性优化方式求解所有特征点的定位偏差；补偿靶标特征点与光条标定点坐标；将靶标移动两次以上，获取所有光条标定点在摄像机坐标下的三维坐标，拟合这些三维坐标点求解光平面方程，完成标定；本发明适合在现场复杂光线环境，甚至在较大图像噪声或特征点定位偏差情况下仍可完成线结构视觉传感器的高精度标定。
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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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公开(公告)号：CN109584238A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811493178.9
申请日：2018-12-07
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于立体视觉的弓网运行状况在线检测系统及方法，其中弓网运行状况包括弓网接触点运动位置和受电弓偏移量。该检测系统包括：设计一个安放于车顶的立体视觉传感器结构体；一套惯性导航系统以及与里程计结合的触发装置，用于获取采集图像同时的车速、GPS、车体的偏斜度等信息；还包括两台包含核心检测算法的高性能服务器和相关电气及机械结构。实际运行中，检测系统将采集进入服务器的高速图像，使用检测跟踪结合的方法对图像接触点进行定位，立体视觉传感器根据预先标定的结果获得图像序列对应的弓网接触点的三维轨迹，同时根据惯导提供的信息，完成对受电弓的偏移量的求取。适用于高速列车实际运行中对弓网运行状况的在线检测。
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