视觉测量

第1章引论

1.1计算机视觉的发展与系统构成

1.2生物视觉简介

1.3Marr视觉理论框架

1.4计算机视觉应用领域及面临问题

1.5视觉测量系统与关键技术

1.6本书各章内容简介

参考文献

第2章空间几何变换与摄像机模型

2.1空间几何变换

2.2几何变换的不变量

2.3欧氏空间的刚体变换

2.4摄像机透视投影模型

2.5摄像机透视投影近似模型

参考文献

第3章视觉图像特征信息提取

3.1图像边缘与图像平滑

3.2改进的Steger图像边缘检测算法

3.3Harris角点探测器

3.4X型角点子像素级提取

3.5栅格型角点子像素级提取

3.6椭圆形图像中心的提取

3.7空间椭圆中心图像位置的提取

参考文献

第4章典型算法硬件IP核设计

4.1高斯滤波IP核设计

4.2角点探测器IP核设计

4.3光斑图像中心提取IP核设计

4.4改进的Steger算法IP核设计

参考文献

第5章摄像机标定

5.1基于3D立体靶标的摄像机标定

5.2基于径向约束的摄像机标定

5.3基于2D平面靶标的摄像机标定

5.4基于交比不变的摄像机标定

5.5基于卡尔曼滤波的摄像机标定

5.6机器人手眼标定

5.7机器人足目标定

参考文献

第6章双目立体视觉测量

6.1测量原理与数学模型

6.2测量系统精度分析

6.3测量系统结构设计

6.4极线几何与基本矩阵

6.5两幅图像对应点匹配

6.6基于角点引导的边缘匹配

6.7测量系统标定方法

6.8光笔式三坐标测量机

参考文献

第7章结构光三维视觉测量

7.1测量原理与数学模型

7.2结构光投射器

7.3测量系统常规标定方法

7.4基于双重交比不变的标定方法

7.5基于自由移动平面靶标的标定方法

7.6基于神经网络的标定方法

参考文献

第8章多传感器三维视觉测量

8.1测量系统概述

8.2全局标定方法

8.3基于双经纬仪的全局标定

8.4基于单经纬仪的全局标定

8.5全局标定精度分析与评价

参考文献

第9章流动式三维视觉测量

9.1光栅条纹编码识别

9.2基于平面基线靶标的测量数据拼接

9.3基于平面靶标三维点的测量数据拼接

9.4拼接实验与精度分析

参考文献

第10章微小构件内表面测量系统

10.1概述

10.2系统硬件与软件构成

10.3图像特征分析与提取

10.4系统标定与测量应用

参考文献

第11章轮胎综合几何参数测量系统

11.1概述

11.2轮胎光条图像特征信息提取

11.3基于单传感器的静态测量系统

11.4基于双传感器的动态测量系统

参考文献

第12章高扇翅频昆虫运动参数测量系统

12.1概述

12.2系统结构设计与构成

12.3系统标定与精度评价

12.4昆虫运动参数测量

参考文献

　　视觉测量涉及光学、光电子学、图像处理、模式识别、信号与数据处理及计算机技术等诸多学科领域，内容广泛。本书在作者2005年6月出版的研究生教材用书《机器视觉》基础上，融入了作者研究组近年来在视觉测量研究方面的最新研究成果。本书涉及视觉测量中的主要研究内容，各章节按照由视觉测量模型到视觉测量系统、由视觉测量算法到视觉测量应用、由单传感器视觉测量到多传感器视觉测量、由视觉测量关键技术到视觉测量系统集成的顺序来安排撰写，体现了从简到繁、由浅入深、从理论到实际、从技术到系统的特点，力求具有层次性、系统性、先进性和实用性。　　从计算机视觉概念和方法出发，将计算机视觉应用于空间几何尺寸的精确测量和定位，从而产生了一种新的计算机视觉应用概念视觉测量。本书是作者研究组15年来从事视觉测量研究工作的总结和提炼，系统地介绍了视觉测量的基础原理、测量方法、关键技术与实用算法，并给出了视觉测量系统实例。本书涉及视觉测量中的主要研究内容，包括空间几何变换与摄像机模型，视觉图像特征信息提取，典型算法硬件IP核设计，摄像机标定，双目立体视觉测量，结构光三维视觉测量，多传感器三维视觉测量，流动式三维视觉测量，以及三个典型视觉测量系统。　　本书可作为测量与控制、自动化、计算机、机器人及人工智能等专业的高年级本科生和研究生的教材，也可供从事计算机视觉和相关专业研究工作的技术人员参考。