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近景摄影测量下的视场关系定量表达
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作者 肖怡 刘鹏 +2 位作者 王瑜 张文靖 张思佳 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第2期39-44,共6页
近景摄影测量下的视场关系指较小空间范围中不同视场之间存在的位姿关系,它用来确定不同摄像机所代表的参考坐标系之间的旋转量与平移量。它在交通监控、目标识别与定位、居家安全保障等方面有着广泛的应用。本文在近景摄影测量的框架下... 近景摄影测量下的视场关系指较小空间范围中不同视场之间存在的位姿关系,它用来确定不同摄像机所代表的参考坐标系之间的旋转量与平移量。它在交通监控、目标识别与定位、居家安全保障等方面有着广泛的应用。本文在近景摄影测量的框架下,提出了一种确定两种不同视场之间位姿的方法,具体步骤为:①在大视场下进行变化检测,当有变化区域被检测到时,获得原始图像,同时在小视场下获得样本图像集合;②对原始图像和样本图像集合进行相对定向,得到样本图像相对于原始图像的空间姿态参数;③将原始图像和样本图像进行图像匹配,获取匹配度最高的样本图像,该样本图像存储的姿态参数即是拍摄瞬间小视场相对于大视场的位姿;④按照步骤③中获取的姿态参数调整小视场下的摄像机空间位姿,使其对准变化区域。试验表明该方法能够有效支持空间范围较小区域内视场关系的定量描述。 展开更多
关键词 近景摄影测量 视场 变化检测 相对定向 图像匹配
面向工业摄影测量的一种混合式相对定向算法
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作者 李云雷 张曦 屠大维 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期397-403,共7页
针对工业摄影测量中多基线、大倾角交向摄影时相对定向困难的问题,提出一种混合式相对定向算法。算法先利用本质矩阵分解确立相对定向参数初值,再利用非线性优化计算精确解。从共面条件获得的行列式出发,推导本质矩阵与相对定向参数的... 针对工业摄影测量中多基线、大倾角交向摄影时相对定向困难的问题,提出一种混合式相对定向算法。算法先利用本质矩阵分解确立相对定向参数初值,再利用非线性优化计算精确解。从共面条件获得的行列式出发,推导本质矩阵与相对定向参数的内在联系,给出求解本质矩阵的两种方法。然后讨论本质矩阵奇异值分解计算旋转矩阵和平移矢量,同时给出剔除伪解的依据。基于共面条件方程,建立相对定向参数非线性优化的目标函数。定向精度对比试验验证了所提出的混合算法的稳定性和高精度,对卫星天线曲面的测量试验也进一步说明该算法在工程实践中的适用性和可靠性。 展开更多
关键词 相对定向 工业摄影测量 本质矩阵 非线性优化
一种全景相机系统的标定方法研究 预览
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作者 崔红霞 李婷婷 +1 位作者 王宁 陈丽君 《计算机技术与发展》 2019年第7期194-199,共6页
由多个摄像机组合构成的环视全景相机多应用于环境或者目标物体的全景拼接及全景高精度三维重建,相机系统的高精度标定是其应用的关键。为满足三维重建对环视全景相机的高精度标定要求,针对传统标定方法中没有充分利用两相机之间存在的... 由多个摄像机组合构成的环视全景相机多应用于环境或者目标物体的全景拼接及全景高精度三维重建,相机系统的高精度标定是其应用的关键。为满足三维重建对环视全景相机的高精度标定要求,针对传统标定方法中没有充分利用两相机之间存在的固定的相对关系,影响到标定结果的精度和可靠性等问题,研究了一种稳健的相机高精度标定方法,也就是通过引入相机间固定的相对定向几何约束条件,建立附有约束条件的自检校光束法平差环视相机标定模型,解算相机的内外方位元素和内部相机间的几何关系。与传统检校方法的对比实验表明,约束条件的引入能够有效提升环视相机的标定稳定性,为全景相机系统的进一步应用提供稳健的高精度检校参数。该方法可推广到其他类似的全景相机系统的标定中。 展开更多
关键词 机器视觉 全景相机 相对定向 光束法平差 三维重建
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大角度立体像对相对定向的混合共轭梯度算法 预览
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作者 李佳田 王聪聪 +5 位作者 贾成林 牛一如 王瑜 张文靖 吴华静 李键 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期322-329,共8页
无初值依赖的快速收敛是大角度相对定向解算的关键所在。为此,本文提出一种混合共轭梯度算法,具体过程是:①采用随机爬山算法对给定的相对定向元素初值进行随机扰动,产生保证优化方向的初值;②局部优化中以超线性收敛的共轭梯度法取代... 无初值依赖的快速收敛是大角度相对定向解算的关键所在。为此,本文提出一种混合共轭梯度算法,具体过程是:①采用随机爬山算法对给定的相对定向元素初值进行随机扰动,产生保证优化方向的初值;②局部优化中以超线性收敛的共轭梯度法取代相对定向中的最速下降法,以提高其收敛速度;③全局收敛条件为计算误差小于规定的限差。对比试验表明,混合共轭梯度算法无初值依赖性,具有较高的解算精度和较少的迭代次数。 展开更多
关键词 相对定向 大角度 全局收敛 随机爬山算法 共轭梯度法
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经纬仪测量系统相对定向误差解析与消除方法
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作者 刘尚国 刘金龙 +1 位作者 郭倩倩 范春艳 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期158-164,共7页
针对经纬仪测量系统相对定向容易产生等大同向起始方向线误差的问题,该文从角度空间前方交会测量的解析式出发,推导了相对定向的起始方向线误差模型。借助Matlab仿真,发现该误差会引起图形的整体旋转和变形,且距离起始方向线及其垂直平... 针对经纬仪测量系统相对定向容易产生等大同向起始方向线误差的问题,该文从角度空间前方交会测量的解析式出发,推导了相对定向的起始方向线误差模型。借助Matlab仿真,发现该误差会引起图形的整体旋转和变形,且距离起始方向线及其垂直平分线越远,位移变形越大,变形量大小及方向具有较强的规律性。该文通过大量实验,验证了仿真分析的结论,并发现不加任何外部条件约束的情况下,以望远镜十字丝为互瞄标志,相对定向误差的差异性较大,最大可达1′以上;但若在数据采集中配合使用外觇标法,可将相对定向误差控制在2″以内。数据处理采用光束法平差模型,将相对定向误差转化为仪器的姿态参数,有效地消除了该误差对三维坐标测量的影响。 展开更多
关键词 角度空间前方交会 经纬仪测量系统 相对定向 起始方向线
UC一X系列航空数码像机几何精度评价 预览
6
作者 李京 陈洁 +1 位作者 李奇 李天祺 《测绘与空间地理信息》 2018年第10期53-55,59共4页
量测型相机的几何精度直接决定了其影像成果的优劣,遵循经典理论的实验室和检校场评价方法对客观条件要求较高,不容易实现。本文提出了一种基于数码影像进行空中三角测量和数字地表模型(DSM)的UCX系列航空数码像机几何精度评价方法,... 量测型相机的几何精度直接决定了其影像成果的优劣,遵循经典理论的实验室和检校场评价方法对客观条件要求较高,不容易实现。本文提出了一种基于数码影像进行空中三角测量和数字地表模型(DSM)的UCX系列航空数码像机几何精度评价方法,省去了繁琐的精密定标环节和野外作业工序,实现了对数码航空像机的定位精度估算。试验表明,UC一X系列航空数码像机影像的相对定向中误差优于2μ,绝对定向中误差约为0.5个像元。 展开更多
关键词 UC-X 相对定向 绝对定向 精度评价
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UC系列航空数码相机几何精度评价 预览 被引量:1
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作者 张小宁 《矿山测量》 2018年第6期52-54,72共4页
量测型相机的几何精度直接决定了其影像成果的优劣。采用经典理论的实验室和检校场评价方法对客观条件要求较高,不容易实现。本文提出了一种基于航空数码影像进行空中三角测量和数字地表模型(DSM)的UC系列航空数码像机几何精度评价方法... 量测型相机的几何精度直接决定了其影像成果的优劣。采用经典理论的实验室和检校场评价方法对客观条件要求较高,不容易实现。本文提出了一种基于航空数码影像进行空中三角测量和数字地表模型(DSM)的UC系列航空数码像机几何精度评价方法,省去了繁琐的精密定标环节和野外作业工序,实现了对数码航空像机的定位精度估算。试验表明,UC系列航空数码像机影像的相对定向中误差优于2μ,绝对定向中误差约为0.6个像元。 展开更多
关键词 UC相机 相对定向 绝对定向 精度评价
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论基于手机图像的立体测量——以树木为例 预览
8
作者 郭万婷 梁传壮 +2 位作者 黄玲锋 陈晓欣 石玉立 《科学与信息化》 2018年第12期14-16,共3页
立木测量,尤其是树高,一直是树木信息的关键参数。手机图像处理技术,为我们提供了一种更加方便,可以进行较为精确树高量测的方法。本文利用经过检校场检校过的手机获取被测树木的立体像对,采用计算机视觉中的surf算法进行同名像点匹配,... 立木测量,尤其是树高,一直是树木信息的关键参数。手机图像处理技术,为我们提供了一种更加方便,可以进行较为精确树高量测的方法。本文利用经过检校场检校过的手机获取被测树木的立体像对,采用计算机视觉中的surf算法进行同名像点匹配,经过相对定向重建树木在像空间辅助坐标系中比例系数未知的立体模型,利用已知标杆长度确定比例最后求得树高。结果显示,绝对相对误差在6%以内。此方法测量结果精度较高,能够应用于实际测量,具有较高的实用性。 展开更多
关键词 树高量测 立体像对 图像处理 同名点匹配 相对定向
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低空无人机影像自动相对定向 预览
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作者 郭岚 陈明杰 《北京测绘》 2018年第12期1483-1488,共6页
针对传统无人机影像相对定向方法迭代不收敛和自动化程度较低的问题,本文提出了一种自动化程度更高且能有效收敛的方法。首先使用SIFT算法自动提取特征点,通过RANSAC算法剔除错误匹配的点并迭代计算基本矩阵,然后在理论上推导了基本矩... 针对传统无人机影像相对定向方法迭代不收敛和自动化程度较低的问题,本文提出了一种自动化程度更高且能有效收敛的方法。首先使用SIFT算法自动提取特征点,通过RANSAC算法剔除错误匹配的点并迭代计算基本矩阵,然后在理论上推导了基本矩阵及本质矩阵和相对定向元素的关系,从而导出相对定向元素的解,以此为初始值,利用严格相对定向模型迭代求解相对定向元素的值,直到其结果收敛为止。最后经过实验对比分析了小倾角和大倾角的无人机影像相对定向结果,实验证明了本文方法的有效性和可用性。 展开更多
关键词 尺度不变特征变换 无人机(UAV) 相对定向 基本矩阵 本质矩阵
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遥感影像误匹配自动剔除方法研究 预览
10
作者 冯飞 赵艳艳 《北京测绘》 2018年第12期1380-1383,共4页
本文研究了一种基于相对定向模型的遥感影像误匹配点自动剔除方法。该方法以遥感影像立体像对的相对定向为数学模型,结合RANSAC算法确定模型参数,利用获取的模型参数计算每一个匹配点对的上下视差,并以计算获得的所有上下视差为样本进... 本文研究了一种基于相对定向模型的遥感影像误匹配点自动剔除方法。该方法以遥感影像立体像对的相对定向为数学模型,结合RANSAC算法确定模型参数,利用获取的模型参数计算每一个匹配点对的上下视差,并以计算获得的所有上下视差为样本进行统计,确定上下视差的分布函数,再拟合出其密度函数,根据密度函数的参数确定剔除误匹配点对的阈值,从而高效准确的剔除误匹配点;利用无人机影像和轻型飞机遥感影像获取的SIFT匹配点对进行试验,实验结果表明该方法能够有效的剔除大量匹配点对中的误匹配点。 展开更多
关键词 遥感影像 误匹配 随机抽样一致算法(RANSAC) 相对定向 正态分布
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大视场摄影测量相机的相对定向
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作者 王君 董明利 +1 位作者 李巍 孙鹏 《光学技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期549-554,共6页
为了提高大视场摄影测量系统的测量精度和稳定性,提出一种基于局部迭代搜索算法的相机相对定向方法,仅需要两幅图像间匹配的像面坐标信息,就可以计算相机之间精确的相对外方位参数。通过闭环多项式解法获得两图像之间本质矩阵的初值;将... 为了提高大视场摄影测量系统的测量精度和稳定性,提出一种基于局部迭代搜索算法的相机相对定向方法,仅需要两幅图像间匹配的像面坐标信息,就可以计算相机之间精确的相对外方位参数。通过闭环多项式解法获得两图像之间本质矩阵的初值;将本质矩阵进行局部迭代,计算正交矩阵和外极线约束误差方程;利用两图像上所有匹配点的像面坐标,通过多次迭代获得本质矩阵的全局最优解;分解本质矩阵获得图像之间的相对外方位参数,并结合Cheirality约束条件确定外方位参数的唯一真实解。通过6m×4m×3m可展开桁架微波天线面形测量场的定向实验,验证了提出方法的测量精度和可靠性。相比于传统的相对定向方法,基于局部迭代搜索算法的相对定向方法具有较高的初始定向精度和稳定性,平移向量误差小于5mm,旋转角度误差小于0.1°,而且消除了对于参照物的依赖,对于提高摄影测量系统的性能具有重要意义。 展开更多
关键词 数字摄影测量 大视场 局部迭代搜索 相对定向 本质矩阵
大型槽式太阳能反射镜面摄影测量方法 被引量:2
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作者 王君 董明利 +1 位作者 李巍 孙鹏 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第5期240-246,共7页
大型槽式太阳能反射镜面尺寸大,对测量精度要求高,需要高精度的测量方法完成对其面形的三维重构。为了提高反射镜面形检测的精度和效率,提出并实现了一种基于大尺寸摄影测量技术的大型槽式太阳能反射镜面检测方法。针对大型槽式太阳能... 大型槽式太阳能反射镜面尺寸大,对测量精度要求高,需要高精度的测量方法完成对其面形的三维重构。为了提高反射镜面形检测的精度和效率,提出并实现了一种基于大尺寸摄影测量技术的大型槽式太阳能反射镜面检测方法。针对大型槽式太阳能反射镜面,该方法首先利用凸包检测法筛选不共线的像点对,然后利用五点相对定向方法求解相机相对外参数以及利用光束平差方法对测量点的三维坐标进行优化迭代,最后将测量点拟合的抛物曲面的信息和反射镜的设计参数进行对比分析,从而完成大型槽式太阳能反射镜面的面形检测。利用该方法在尺寸为12.0m×5.7m×1.4m的槽式太阳能反射镜上进行测量实验,结果表明反射镜上的测量点的均方根误差不超过0.033mm,拟合曲面的z轴误差平均值和标准差分别为1.050mm和1.466mm,这些数据可以满足大型太阳能反射镜面形检测精度的要求,验证了摄影测量方法的可行性。 展开更多
关键词 测量 槽式太阳能反射镜 面形检测 大尺寸摄影测量 相对定向 光束平差
一种适合降落序列影像的相对定向方法
13
作者 纪洋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第7期92-96,共5页
针对传统相对定向方法不适用于降落序列影像的问题,提出了一种适合基线与相机主光轴方向一致的降落序列影像相对定向方法。首先,根据降落影像拍摄的几何模型,确定相对定向元素BX、BY、BZ、κ,组成新的相对定向求解模型,然后基于SIFT特... 针对传统相对定向方法不适用于降落序列影像的问题,提出了一种适合基线与相机主光轴方向一致的降落序列影像相对定向方法。首先,根据降落影像拍摄的几何模型,确定相对定向元素BX、BY、BZ、κ,组成新的相对定向求解模型,然后基于SIFT特征匹配点形成的匹配线段,计算两幅图像的尺度变化,将两幅影像的尺度统一,并根据匹配点坐标变化计算4个相对定向元素的初值,最终通过最小二乘迭代完成相对定向过程。采用了地面模拟试验和嫦娥三号降落影像进行了试验,结果表明,本文的方法能够较好地完成降落序列影像的相对定向,并且具有较好的精度和可靠性。 展开更多
关键词 深空探测 降落相机 序列影像 垂直基线 相对定向
西南弱纹理林区提高空中三角测量精度方法 预览
14
作者 段宗恩 夏正清 《测绘与空间地理信息》 2018年第2期216-218,223共4页
作为空三加密中的重要内容,相对定向精度对空三成果质量至关重要。当前数字摄影测量中对地面目标的自动识别与提取主要依赖于对影像结构与纹理的分析,在西南云贵川地区山高林密,弱纹理区的相对定向精度难以控制,严重影响了空三加密... 作为空三加密中的重要内容,相对定向精度对空三成果质量至关重要。当前数字摄影测量中对地面目标的自动识别与提取主要依赖于对影像结构与纹理的分析,在西南云贵川地区山高林密,弱纹理区的相对定向精度难以控制,严重影响了空三加密和测图精度。本文根据项目经验,总结出弱纹理林区提高相对定向精度的一套流程方法。平差改进pos法+人工刺点方法在实践中效果良好。 展开更多
关键词 空三加密 相对定向 弱纹理 平差改进POS法
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非垂直摄影条件下相对方位元素解算方法研究 预览
15
作者 高新 耿琴 +1 位作者 陈晓桐 纪松 《测绘与空间地理信息》 2018年第7期39-44,共6页
改进了传统近似垂直摄影条件下的立体像对相对定向算法,提出了一种基于倾斜摄影条件下的解算立体像对相对方位元素的新算法,并将其应用于不同视角倾斜影像组成的立体像对的相对定向。以单独像对相对定向系统为基础,重新推导了小倾斜情... 改进了传统近似垂直摄影条件下的立体像对相对定向算法,提出了一种基于倾斜摄影条件下的解算立体像对相对方位元素的新算法,并将其应用于不同视角倾斜影像组成的立体像对的相对定向。以单独像对相对定向系统为基础,重新推导了小倾斜情况下的共面条件方程形式,进一步分析了大倾斜情况下的解算工作,给出了重新确定相对方位元素初值和对倾斜像片像点坐标进行旋转变换这两种方案。为了验证本文方法的正确性,用Z/I DMC面阵数字相机拍摄的嵩山地区检校场的航空影像进行测试。实验结果表明:本文提出的方法能够解决倾斜摄影条件下非下视影像或旋角过大影像的相对定向问题,解算结果满足了相对方位元素精度要求。 展开更多
关键词 同名像点提取 倾斜摄影 相对定向 旋转影像
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基于海面影像的立体摄影相对定向方法 预览
16
作者 王英霞 姜文正 陈胜 《海洋科学进展》 CSCD 北大核心 2018年第1期34-43,共10页
海面影像的纹理信息少、 匹配精度低致使现有的相对定向方法误差大, 稳定性差; 通过对其进行改进, 有效地提高了相对定向参数标定的精度和稳定性.文中建议了几何模型, 并以共面方程为控制方程, 采用附有参数的条件平差法计算相对定向参... 海面影像的纹理信息少、 匹配精度低致使现有的相对定向方法误差大, 稳定性差; 通过对其进行改进, 有效地提高了相对定向参数标定的精度和稳定性.文中建议了几何模型, 并以共面方程为控制方程, 采用附有参数的条件平差法计算相对定向参数, 同时发展了初始值计算方法, 保证了迭代的收敛性.从两个方面入手提高相对定向参数标定的精度和稳定性, 并给出了详细的计算流程: 1) 在摄影区域内近似均匀的选取特征点, 并采用高精度的匹配方法进行影像匹配; 2) 在大量的共轭点对( 不低于10 0 0个) 中选取最优匹配点( 不低于3 0 0个) 进行相对定向参数计算.海面实测数据分析时通过迭代的方式在12 0 0个共轭点中逐渐剔除了粗差点和误差较大点, 最终得到了由3 2 1个最优匹配共轭点计算出的精确相对定向参数, 检验了所述方法的可行性.该研究解决了相对定向标定精度低、 稳定性差的问题, 提高了立体摄影海浪测量技术的可靠性, 有利于其推广和应用. 展开更多
关键词 海浪 立体摄影 相对定向 共面方程
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基于平行直线的相机标定和相对定向 预览
17
作者 黄汝田 孙鹏 《工具技术》 2018年第7期126-132,共7页
摄像机标定是实现机器人视觉系统的必要辅助手段,目前的摄像机标定方法大都基于点特征,当点特征被遮挡或者在纹理贫乏区域同名点稀少时,都会导致无法标定和定向,适用性不强。为克服这些障碍,本文提出一种新的相机标定和定向方法,仅需检... 摄像机标定是实现机器人视觉系统的必要辅助手段,目前的摄像机标定方法大都基于点特征,当点特征被遮挡或者在纹理贫乏区域同名点稀少时,都会导致无法标定和定向,适用性不强。为克服这些障碍,本文提出一种新的相机标定和定向方法,仅需检测出空间四组共面的平行直线,并利用其进行相机标定和定向,无需提前给出特定的物体形状,这两组平行直线可以组成平行四边形或者矩形。 展开更多
关键词 机器视觉 自标定 相机标定 相对定向
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基于相对定向的图像拼接算法 预览
18
作者 赵卧龙 黄婷婷 《河南城建学院学报》 CAS 2017年第5期86-92,共7页
针对在现有多张图像拼接过程中,存在匹配误差较大、图像畸形等问题,引入摄影测量学三维相对定向方法,通过解析立体像对进行标定进而求解定向参数,进而生成模型理想像对,再利用视差均值方法对理想像对进行一维配准校准,实现了基于理想像... 针对在现有多张图像拼接过程中,存在匹配误差较大、图像畸形等问题,引入摄影测量学三维相对定向方法,通过解析立体像对进行标定进而求解定向参数,进而生成模型理想像对,再利用视差均值方法对理想像对进行一维配准校准,实现了基于理想像对模型拼接算法.经大量实验结果显示,该算法可有效地减小配准误差和图像配准的计算量,并降低三维物体在二维平面上的图像拼接难度.可见在二维图像拼接中引入该算法是有效的. 展开更多
关键词 图像拼接 相对定向 视差均值 配准误差 理想像对
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基于基础矩阵的相对定向方法研究 预览
19
作者 马淑贤 胡春梅 +1 位作者 张旭 薛惠敏 《地理信息世界》 2017年第5期103-107,共5页
针对倾角大的立体像对的相对定向不稳定等问题,提出了一种基于基础矩阵的相对定向方法,首先以SIFT匹配的同名点初步计算像对间的仿射变换,然后对影像分格网提取特征点并匹配出均匀分布的同名点,利用均匀分布的同名点通过奇异值分解方法... 针对倾角大的立体像对的相对定向不稳定等问题,提出了一种基于基础矩阵的相对定向方法,首先以SIFT匹配的同名点初步计算像对间的仿射变换,然后对影像分格网提取特征点并匹配出均匀分布的同名点,利用均匀分布的同名点通过奇异值分解方法解算基础矩阵参数,根据对应关系,将基础矩阵转化为立体像对的定向参数,最后通过相对定向严密解精确纠正定向参数。实验表明,本文的定向方法结果稳定,能够满足精度要求。 展开更多
关键词 相对定向 分格网 基础矩阵 严密解
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基于平行直线特征的相机标定和定向 预览
20
作者 黄汝田 董明利 +1 位作者 骆飞 孙鹏 《工具技术》 北大核心 2017年第11期115-120,共6页
为了解决特征点方法在纹理贫乏和同名点不足情况下无法标定和定向视觉系统的问题,本文提出了一种利用平行直线特征对视觉系统进行在线的标定和定向方法,从而为仿生视觉系统提供实时的相机参数。首先利用空间中的平行直线在像面上会成... 为了解决特征点方法在纹理贫乏和同名点不足情况下无法标定和定向视觉系统的问题,本文提出了一种利用平行直线特征对视觉系统进行在线的标定和定向方法,从而为仿生视觉系统提供实时的相机参数。首先利用空间中的平行直线在像面上会成像为消失直线这一特性,对空间中具有不同直线关系的直线簇进行识别与分类,找出具有呈平行关系的直线对;然后从三个不同的方位拍摄这些平行直线特征,完成视觉系统的在线标定;最后利用两对平行直线信息完成视觉系统的定向。与点特征相比,直线特征广泛存在于人们的生活环境之中,并且对具有直线特征信息的识别和匹配更为可靠和准确。通过仿真和试验验证了该方法的可行性,为具有仿生视觉功能的服务机器人的导航和环境认知提供了标定和定向数据。 展开更多
关键词 仿生视觉 相机标定 相对定向 消失直线
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