本文選題：機器視覺　切入點：三維探測　出處：《光學(xué)學(xué)報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了實現(xiàn)人工復(fù)眼系統(tǒng)的三維探測,針對人工復(fù)眼視場大、成像過程復(fù)雜等問題,提出一種基于雙柱面法和反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的整體幾何標(biāo)定方法。該方法利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對任意復(fù)雜非線性關(guān)系的強大映射能力,分別在前后兩個柱面上對復(fù)眼上的每個子眼進(jìn)行隱式標(biāo)定,建立圖像像素坐標(biāo)與柱面上二維坐標(biāo)的映射關(guān)系。三維測量時一個圖像上的點映射為前后柱面上的兩個點,連接這兩個點得到一條空間直線,通過最小二乘法求解多條空間直線的交點即可求得三維目標(biāo)點的坐標(biāo)。實驗結(jié)果表明:在人工復(fù)眼60°×30°的視場范圍的橫向測量誤差在1mrad以內(nèi),縱向相對誤差在0.6%左右。與傳統(tǒng)的基于小孔模型的標(biāo)定方法相比,該方法無須考慮復(fù)眼子眼的成像模型及其參數(shù)求解,而且由于整體標(biāo)定過程是在同一世界坐標(biāo)系下進(jìn)行的,也不必精確知道各個子眼間的位置和朝向關(guān)系。此方法完全適用于人工復(fù)眼系統(tǒng)的幾何標(biāo)定,能夠滿足其大視場、高精度的標(biāo)定要求。
[Abstract]:In order to realize the 3D detection of artificial compound eye system, aiming at the problems of large field of view and complex imaging process of artificial compound eye, A global geometric calibration method based on double cylinder surface method and backpropagation BPneural network is proposed, which utilizes the powerful mapping ability of BP neural network to any complex nonlinear relation. The mapping relationship between the pixel coordinates of the image and the two-dimensional coordinates of the cylinder is established by implicitly calibrating each sub-eye of the compound eye on the front and back cylinders respectively. In 3D measurement, the points on one image are mapped to two points on the front and rear cylinder. A spatial straight line is obtained by connecting the two points, and the coordinates of the 3D target point can be obtained by the least square method. The experimental results show that the transverse measurement error of 60 擄脳 30 擄field of view of the artificial compound eye is less than 1 Mrad. The longitudinal relative error is about 0.6%. Compared with the traditional calibration method based on orifice model, this method does not need to consider the imaging model of compound eye and its parameter solution, and the whole calibration process is carried out in the same world coordinate system. This method is fully applicable to the geometric calibration of artificial compound eye system and can meet the requirements of large field of view and high precision calibration.
【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機械與精密儀器系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61275011)
【分類號】：TP391.41

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本文編號：1629610