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基于自准直原理的空间光学成像系统在轨几何定标技术 认领
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作者 赵珩翔 李立波 +5 位作者 冯玉涛 李勇 刘薇 武俊强 闫鹏 白清兰 《光子学报》 EI CAS 北大核心 2021年第1期123-130,共8页
通过分析成像原理、仿真光学模型和搭建原理样机,讨论了在实验环境下影响自准直定标系统定标精度的主要因素,提出了定标系统在设计和工作中应注意的主要问题,包括像元尺寸选取、像点位置算法、调焦量计算和系统装调误差。根据分析结果... 通过分析成像原理、仿真光学模型和搭建原理样机,讨论了在实验环境下影响自准直定标系统定标精度的主要因素,提出了定标系统在设计和工作中应注意的主要问题,包括像元尺寸选取、像点位置算法、调焦量计算和系统装调误差。根据分析结果对原理样机的定标误差进行了校正,最终实现原理样机的焦距定标精度小于0.4 mm,X、Y和Z方向旋转的定标精度分别小于0.6″、0.6″和12″,定标精度的相对误差优于0.2%。 展开更多
关键词 几何定标 自准直 空间相机 在轨定标
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超广角镜头拍摄影像的畸变纠正分析 认领
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作者 赵栋 《城市勘测》 2021年第1期135-140,共6页
超广角镜头是一种焦距为16 mm或更短的并且视角接近或等于180°的镜头。这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出,以便使镜头达到最大的摄影视角,与鱼的眼睛颇为相似,“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头的测量范围大,... 超广角镜头是一种焦距为16 mm或更短的并且视角接近或等于180°的镜头。这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出,以便使镜头达到最大的摄影视角,与鱼的眼睛颇为相似,“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头的测量范围大,但是变形严重,所以没有广泛应用在摄影测量中,因此可以探究一种针对鱼眼镜头的影像纠正方法,使之可以应用在测量中。目前国内外许多摄影测量和计算机视觉专家对数码相机标定理论的研究已经相当成熟,提出了各种行之有效的标定方法,然而,针对超广角镜头的标定算法和软件仍然不成熟。本文将重点分析比较现有的超广角镜头标定模型,并通过编程实现超广角镜头的标定算法,最后以立体量测方式说明超广角镜头的标定精度。 展开更多
关键词 超广角镜头 相机标定 影像纠正
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ToF深度相机标定方法研究进展 认领
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作者 胡龄心 李浩 《地理空间信息》 2021年第2期22-25,I0005,共5页
目前ToF相机标定多是利用激光反射强度图像并采用张正友棋盘格的标定方法,通过最小化重投影误差对相机参数进行优化。但因图像分辨率的影响,像点坐标的准确提取存在困难,通常包含较大的误差,解算方法对噪声也较为敏感。预期今后的研究... 目前ToF相机标定多是利用激光反射强度图像并采用张正友棋盘格的标定方法,通过最小化重投影误差对相机参数进行优化。但因图像分辨率的影响,像点坐标的准确提取存在困难,通常包含较大的误差,解算方法对噪声也较为敏感。预期今后的研究将更多地结合距离值信息,并进一步提高像点坐标检测的准确性,优化相机模型,以提升解算方法的稳定性和精度。 展开更多
关键词 深度相机 标定方法 标定效果 存在问题 发展趋势
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基于灰度梯度正则化的数字图像位移标定仿真 认领
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作者 邓秋菊 徐琴 王宁 《计算机仿真》 北大核心 2021年第2期365-369,共5页
图像在成像过程中,受到周围环境等因素的干扰,导致图像存在噪声干扰。提出基于灰度梯度正则化的数字图像位移标定方法。采用灰度梯度正则化方法对数字图像进行去噪处理;对相机进行各项参数标定;引入位移标定方法,计算图像测点位移,消除... 图像在成像过程中,受到周围环境等因素的干扰,导致图像存在噪声干扰。提出基于灰度梯度正则化的数字图像位移标定方法。采用灰度梯度正则化方法对数字图像进行去噪处理;对相机进行各项参数标定;引入位移标定方法,计算图像测点位移,消除相机镜头畸变问题,实现对数字图像位移的标定。设计一次仿真来验证研究方法的有效性。通过仿真结果可证明,研究方法具有较高的检测位移精度,可证明该方法的有效性,为数字图像相关方法提供有力的帮助。 展开更多
关键词 灰度梯度 正则化 图像位移标定 相机标定
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基于改进进化神经网络的双目视觉系统标定 认领
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作者 任飞 李宏胜 +2 位作者 孙权 颜佳桂 韩林 《电光与控制》 北大核心 2021年第1期71-75,共5页
摄像机标定在机器视觉技术中具有重要意义。针对传统三维物标定方法操作繁琐,BP神经网络标定受初始权值和阈值影响的问题,提出一种基于光轴会聚模型的思维进化-神经网络标定方法。利用BP神经网络可逼近非线性函数,思维进化算法具有较强... 摄像机标定在机器视觉技术中具有重要意义。针对传统三维物标定方法操作繁琐,BP神经网络标定受初始权值和阈值影响的问题,提出一种基于光轴会聚模型的思维进化-神经网络标定方法。利用BP神经网络可逼近非线性函数,思维进化算法具有较强全局寻优能力,有效解决了BP神经网络易陷入局部最小以及初始权值、阈值随机化问题。实验证明,与经典张正友标定法、BP神经网络方法相比,改进进化神经网络标定法可获得更好的双目标定精度。 展开更多
关键词 机器视觉 摄像机标定 BP神经网络 双目标定 思维进化算法 光轴会聚模型
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基于改进DOG边缘检测算子的铁鞋相对位移检测 认领
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作者 钱荣威 马增强 +1 位作者 许丹丹 周涵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第3期94-97,共4页
为提高铁鞋与车轮之间相对位移的检测精度,提出了一种基于改进DOG边缘检测算子的铁鞋与车轮之间相对位移的检测方法。该方法将相机安装在车轮旁侧的油箱上,首先对铁鞋图像进行预处理,其次采用改进DOG边缘检测算子获得铁鞋轮廓,对铁鞋轮... 为提高铁鞋与车轮之间相对位移的检测精度,提出了一种基于改进DOG边缘检测算子的铁鞋与车轮之间相对位移的检测方法。该方法将相机安装在车轮旁侧的油箱上,首先对铁鞋图像进行预处理,其次采用改进DOG边缘检测算子获得铁鞋轮廓,对铁鞋轮廓进行特征点提取得到铁鞋尾部特征点,最后结合相机标定得到铁鞋与车轮的相对位移。实验结果表明,该方法实现了列车铁鞋与车轮之间相对位移的非接触检测,且误差在1%以内。改变了目前人工现场检查防溜铁鞋工作状态的传统方法,减轻了人工作业强度,该方法的提出为后续进一步开展列车运行安全状态监测与评价研究奠定了基础。 展开更多
关键词 车载相机 DOG算子 图像处理 边缘检测 相机标定
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文章速递基于投影的施工图像与BIM模型配准叠加方法 认领
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作者 侯学良 薛靖国 +1 位作者 王毅 曾颖 《图学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期141-149,共9页
为了将计划式建筑信息模型(BIM)中的施工过程模拟与施工现场状态相结合,以直观比较建筑结构施工阶段实际施工进度与计划进度之间的偏差,提出了基于投影模型的施工图像与BIM模型配准叠加方法。首先,在对相机投影模型和相机标定方法分析... 为了将计划式建筑信息模型(BIM)中的施工过程模拟与施工现场状态相结合,以直观比较建筑结构施工阶段实际施工进度与计划进度之间的偏差,提出了基于投影模型的施工图像与BIM模型配准叠加方法。首先,在对相机投影模型和相机标定方法分析的基础上,建立了施工现场图像与相机成像平面的坐标映射关系;其次,利用Navisworks应用程序接口开发了建筑施工图像叠加管理系统,实现了施工图像与BIM模型平面野的叠加;然后,基于叠加图像组之间的变形特点,提出了评判配准效果的评价模型;最后,以某商住楼施工现场为例进行了实证分析。实验结果表明,叠加效果最好的方式为在着色模式下,高亮显示待观察BIM模型构件,并将上层图像透明度设置为35%~65%之间;当拍摄姿态为平视时,配准效果明显优于仰视时的配准效果;所有相机的叠加效果偏差都在可接受误差内,该方法能够有效地实现施工图像与BIM模型的配准,直观地反映建筑结构施工阶段计划模型与实际施工状态之间的偏差。 展开更多
关键词 建筑信息模型 施工过程模拟 施工图像 相机标定 图像配准叠加
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基于视觉的桥梁挠度测量方法与研究进展 认领
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作者 邵新星 黄金珂 +10 位作者 员方 魏康 侯士通 任祥云 徐向阳 董帅 徐莹雋 王澄非 杨福俊 吴刚 何小元 《实验力学》 北大核心 2021年第1期29-42,共14页
挠度是评估桥梁承载能力和健康状态最直观的指标。近20年来,基于计算机视觉的桥梁挠度测量方法凭借其非接触式、快速简易安装等优点,被逐步应用于实际测量中。本文从测量原理、测量方式和影响因素3个方面出发,介绍了当前基于视觉的桥梁... 挠度是评估桥梁承载能力和健康状态最直观的指标。近20年来,基于计算机视觉的桥梁挠度测量方法凭借其非接触式、快速简易安装等优点,被逐步应用于实际测量中。本文从测量原理、测量方式和影响因素3个方面出发,介绍了当前基于视觉的桥梁挠度测量方法与研究进展。在测量原理方面,从相机标定、三维立体视觉、摄影测量、特征检测与匹配4个方面进行了介绍。在测量方式方面,介绍了单相机二维测量、双相机三维测量、基于摄影测量的准静态测量和位移传递串联相机网络多点动态测量。在影响因素方面,介绍了相机自身因素、标定因素、算法因素和环境因素4个方面对测量结果的影响,并总结了目前国内外的研究成果。最后对基于视觉的桥梁挠度测量技术的未来发展趋势做出了展望。 展开更多
关键词 桥梁挠度 摄像测量 相机标定 特征检测 特征匹配 计算机视觉
基于数字散斑的大型机翼弹性形变测量技术 认领
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作者 张杰 张吉璇 马晓东 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第2期149-155,共7页
飞机机翼在飞行过程中受气动力影响会发生弹性形变,导致机翼外载荷大小与分布变化,危及飞行安全。该文针对民用飞机在飞行过程中机翼弹性形变测量的需求,分析大型飞机的结构负荷,采用多组摄像机组合标定、机载摄像机位姿修正、大倾角散... 飞机机翼在飞行过程中受气动力影响会发生弹性形变,导致机翼外载荷大小与分布变化,危及飞行安全。该文针对民用飞机在飞行过程中机翼弹性形变测量的需求,分析大型飞机的结构负荷,采用多组摄像机组合标定、机载摄像机位姿修正、大倾角散斑图像解算等视觉测量技术,开展多摄像机组合的大翼展数字散斑形变测量方法研究,设计适用于C919飞机飞行试验的机载翼面弹性形变测试系统。通过实验室仿真试验与精度对比分析,形变测量精度能够满足机翼弹性形变测量要求。 展开更多
关键词 机翼形变 数字散斑 摄像机标定 视觉测量
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基于计算机视觉的相机标定方法 认领
10
作者 景国峰 《北京测绘》 2021年第1期122-125,共4页
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... 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,并将计算的畸变参数应用于实际项目的空中三角测量。试验结果表明,获取的畸变参数可提高空三的效率及稳定性。 展开更多
关键词 畸变参数 误差 相机标定 稳定性
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基于单目视觉的矩形靶面弹着点测量 认领
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作者 王海亮 陈登旭 +2 位作者 刘吉 王鹏 黄晓慧 《应用光学》 CAS 北大核心 2021年第1期131-136,共6页
目前机器视觉技术广泛应用于弹着点坐标的测量领域,针对双目视觉技术标定、演算复杂的问题,提出一种基于单目视觉技术的弹着点测量方法。通过图像处理技术定位出靶面4个角点以及弹着点像素坐标,采用矩形P4P方法解算出靶面坐标相对于相... 目前机器视觉技术广泛应用于弹着点坐标的测量领域,针对双目视觉技术标定、演算复杂的问题,提出一种基于单目视觉技术的弹着点测量方法。通过图像处理技术定位出靶面4个角点以及弹着点像素坐标,采用矩形P4P方法解算出靶面坐标相对于相机坐标系的位姿,根据单目视觉成像原理计算出弹着点在靶面的实际坐标。根据该方法成功测量出了实验中靶面弹孔的坐标,最大测量误差为2.3 mm。结果表明,该方法可以快速、精确测量靶面与相机的位姿关系以及弹着点的坐标。 展开更多
关键词 单目视觉 矩形P4P方法 相机标定 图像处理
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基于机器视觉的安全距离检测方法 认领
12
作者 裴云成 贝前程 +1 位作者 刘海英 张绍杰 《山东电力技术》 2021年第1期27-31,共5页
将机器视觉技术应用在距离检测中能更好地提高检测的精度,特别是在某些重要场所和恶劣环境下,机器视觉技术能更好地代替人类工作。将双目视觉技术与图像处理技术相结合,先应用高斯拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,LOG)对采集的图像... 将机器视觉技术应用在距离检测中能更好地提高检测的精度,特别是在某些重要场所和恶劣环境下,机器视觉技术能更好地代替人类工作。将双目视觉技术与图像处理技术相结合,先应用高斯拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,LOG)对采集的图像进行预处理,获得清晰的边缘信息,然后根据双目立体视觉原理,获取图像边缘点的坐标,最后根据空间点的距离公式获得两物体边缘点距离集合。筛选出其中的最短距离即为两物体间安全距离的判断依据,此方法也可用于输电线路周围障碍物安全距离的检测。 展开更多
关键词 双目视觉 LOG 摄像机标定 立体视觉
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基于双视觉引导的工业机器人立体定位技术的研究 认领
13
作者 刘海龙 张蕾 吴海波 《电气自动化》 2021年第1期116-118,共3页
针对目前大部分以工业机器人为核心的自动化生产线用工件固定方式进行加工作业,严重制约工业机器人在自动化生产线中的应用范围。为此提出一种基于双视觉引导的工业机器人立体定位技术。通过双视觉系统各自识别工装参考目标点的三维坐... 针对目前大部分以工业机器人为核心的自动化生产线用工件固定方式进行加工作业,严重制约工业机器人在自动化生产线中的应用范围。为此提出一种基于双视觉引导的工业机器人立体定位技术。通过双视觉系统各自识别工装参考目标点的三维坐标和角度姿态,建立在相机坐标系下的三维坐标。利用多参考孔位采用最小二乘法拟合最优解,通过双目视觉的标定参数和定位换算算法,计算出目标点在工业机器人工件坐标系下的立体位置和姿态,引导工业机器人对工件的精确立体定位,最终实现机器人的各种加工作业。结果表明,双机器视觉能够精确引导机器人实现立体定位功能,误差小于0.5 mm,满足工业生产的一般性需求且具有良好的通用性。 展开更多
关键词 双目视觉 立体视觉 工业机器人 定位 摄像机标定 图像处理
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导光板模具微冲孔机床在位测量系统的设计与研究 认领
14
作者 石子开 高伟强 +1 位作者 刘建群 赵荣丽 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第3期114-117,121,共5页
针对导光板模具微结构加工过程中微孔尺寸定时在位测量的要求,基于视觉测量技术提出了在微冲孔机床上集成导光板模具微孔点阵在位测量系统的解决方案。它通过相机获取微结构的加工图像,运用一系列图像处理算法提取测量目标的亚像素边缘... 针对导光板模具微结构加工过程中微孔尺寸定时在位测量的要求,基于视觉测量技术提出了在微冲孔机床上集成导光板模具微孔点阵在位测量系统的解决方案。它通过相机获取微结构的加工图像,运用一系列图像处理算法提取测量目标的亚像素边缘并进行拟合。提出两步标定技术求取亚毫米视野镜头畸变映射及像素当量。通过将视觉测量结果与白光干涉仪的测量结果对比,证明该测量系统的精度能够达到±1μm以内,具有实时、快速、高精度、重复性好的等特点。 展开更多
关键词 导光板 视觉测量 HALCON 相机标定 在位测量
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基于彩色编码相移条纹的相机标定 认领
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作者 魏泊岩 田庆国 葛宝臻 《光电工程》 CAS 北大核心 2021年第1期72-80,共9页
针对传统标定方法对靶标特征点模糊噪声适应性低的问题,提出一种基于彩色编码相移条纹的标定方法。以液晶显示面板为标定靶,依次显示水平和垂直彩色编码相移条纹;通过颜色通道分离,得到正交相移条纹;结合相移理论,以正交相位截断线的交... 针对传统标定方法对靶标特征点模糊噪声适应性低的问题,提出一种基于彩色编码相移条纹的标定方法。以液晶显示面板为标定靶,依次显示水平和垂直彩色编码相移条纹;通过颜色通道分离,得到正交相移条纹;结合相移理论,以正交相位截断线的交点为特征点;多次改变靶标位姿,提取特征点,结合基于平面二维靶标的标定理论,实现单相机与双目立体视觉系统的标定。此外,在靶标图样四角添加彩色编码相移圆环,实现特征点的自动提取与排序,提高标定效率。实验结果表明,在拍摄靶标图像模糊时,单相机标定的重投影误差为0.15 pixels,标定后双目系统的测量标准偏差为0.1 mm。 展开更多
关键词 相机标定 相位靶标 相移理论 三维测量
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机场视觉移动服务机器人的设计与研究 认领
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作者 赵小勇 章伦珲 +2 位作者 王勇 梁兵兵 张祖芳 《计算机测量与控制》 2021年第3期209-213,219,共6页
民航事业迅猛发展,加上疫情突现,机场中迫切需要一种无人的机器人移动服务平台,以减少人力劳动和阻断病毒传播;依据机场环境和功能要求,对机场移动服务平台进行模块化设计与搭建;平台集成RGB-D相机系统Kinect 2.0,采用张正友标定原理确... 民航事业迅猛发展,加上疫情突现,机场中迫切需要一种无人的机器人移动服务平台,以减少人力劳动和阻断病毒传播;依据机场环境和功能要求,对机场移动服务平台进行模块化设计与搭建;平台集成RGB-D相机系统Kinect 2.0,采用张正友标定原理确定相机内外参数;设计和实现移动平台的视觉SLAM整体架构,利用ORB算法进行图像特征点的提取与匹配,对邻帧图像进行估计与优化;将平台样机投入实验场地,设定粒子数为50,最小匹配得分为30,构建分辨率为每像素0.02m的二维栅格地图和三维点云图;该样机为机场提供一种以视觉传感器为基础的移动服务平台,结合实际需求,其他功能模块能快捷地集成于此,发挥各自的服务作用。 展开更多
关键词 机场服务平台 相机标定 视觉SLAM ORB算法
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一种考虑成像特性的摄像机线性标定方法 认领 被引量:1
17
作者 张磊 汤小伟 +2 位作者 李红兵 戴丽娟 姚阳 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1832-1841,共10页
针对经典Faugeras线性标定方法求解时只当成一般数学问题,未利用相机特性,造成对有关参数约束过少而标定精度低的问题,提出一种利用相机成像特性的摄像机线性标定方法。该方法把图像中心作为主点位置,将与图像横、纵坐标相关的参数先分... 针对经典Faugeras线性标定方法求解时只当成一般数学问题,未利用相机特性,造成对有关参数约束过少而标定精度低的问题,提出一种利用相机成像特性的摄像机线性标定方法。该方法把图像中心作为主点位置,将与图像横、纵坐标相关的参数先分开求解一部分,再将剩余参数混合求解。研究结果表明:提出的线性标定法的精度相比于经典Faugeras线性标定方法有了很大提升,参数更为合理,因此,该方法可直接应用于标定要求不太高的场合;本文方法简单实时性高,可应用于需要实时估计标定参数的在线视频场合。 展开更多
关键词 摄像机标定 线性标定 在线标定 离线标定
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一种新的摄像机线性标定方法 认领
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作者 姚阳 张磊 +1 位作者 徐冰辉 姚兴田 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期275-278,共4页
传统摄像机线性标定Faugeras方法具有简单易实现的优点,然而其模型在求解时未考虑摄像机的特性,只当成一般数学问题求解,造成误差较大,特别是求解的图像中心点与实际的图像中心有较大偏差。为此提出一种新的摄像机线性标定方法,把图像... 传统摄像机线性标定Faugeras方法具有简单易实现的优点,然而其模型在求解时未考虑摄像机的特性,只当成一般数学问题求解,造成误差较大,特别是求解的图像中心点与实际的图像中心有较大偏差。为此提出一种新的摄像机线性标定方法,把图像中心作为光轴中心点,在认为该参数已知的情况下,可有效避免其他参数产生较大误差。将参数分开求解,分步获得摄像机参数,并对部分参数进行优化。实验结果表明,提出的这种新的线性标定法相较于Faugeras方法有了一定提升,标定精度较高且计算速度较快。 展开更多
关键词 摄像机标定 Faugeras标定 线性标定 参数优化
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利用非精密平面标定场实现高精度相机标定 认领
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作者 孙华生 翟秋萍 +2 位作者 史云飞 吕春光 卞西蜀 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2020年第9期78-85,共8页
针对传统平面相机标定算法必须依赖精密标定场的问题,提出了一种能够适应非精密平面标定场的相机标定算法。该算法可在平面标定场存在较大变形的情况下,获取较为可靠的初始值,然后通过对相机内外参数和世界坐标点同时进行光束平差优化,... 针对传统平面相机标定算法必须依赖精密标定场的问题,提出了一种能够适应非精密平面标定场的相机标定算法。该算法可在平面标定场存在较大变形的情况下,获取较为可靠的初始值,然后通过对相机内外参数和世界坐标点同时进行光束平差优化,即可得到非常精确的标定结果。根据实验对其实际标定效果的测试表明,即使在平面标定场存在较大变形的条件下,仍然能够利用该算法得到高精度的相机标定结果。所提出的相机标定方法比传统算法具有更强的适应性,且在实际应用中非常灵活方便。 展开更多
关键词 相机标定 平面标定 非精密平面标定场 光束平差
车载相机自动标定和快速标定技术研究 认领
20
作者 祁淼 陈安柱 +1 位作者 杨晓芳 严国军 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第12期221-223,227,共4页
针对车载相机的测距问题,利用小孔成像模型及透视投影原理实现车载摄像头外部参数的自动标定并给出一种快速标定模型。利用车道线本身平行的特性,使用车道线作为标定参考,实现车载相机在线自动标定,通过自动标定可以修正车辆动态行驶过... 针对车载相机的测距问题,利用小孔成像模型及透视投影原理实现车载摄像头外部参数的自动标定并给出一种快速标定模型。利用车道线本身平行的特性,使用车道线作为标定参考,实现车载相机在线自动标定,通过自动标定可以修正车辆动态行驶过程中带来的误差。根据透射投影定理和三线标定原理,给出一种利用标定板替代平行线的快速标定法,该标定方法灵活准确,可以用于车载相机的后装标定。对比试验表明快速标定法和传统方法标定结果误差小于2%,在可接受范围之内。 展开更多
关键词 机器视觉 摄像头标定 三线标定法 快速标定
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