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加权最小二乘算法在机器视觉系统中的应用
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京邮电大学电子工程学院,北京100876, [2]北京信息科技大学光电信息与通信工程学院,北京100192
  • 相关基金:国家自然基金资助项目(No.50475176,No.50675015);北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目(No.PXM2007-014224-044674);北京市教委科技发展计划面上项目(No.KM200711232006)
中文摘要:

为了进一步提高机器视觉的重建精度,对相机站位和重建精度之间的关系进行了分析,并在此基础上估计权值,将加权的最小二乘算法应用于机器视觉系统的三维重建算法中。利用参数方程描述了机器视觉系统,推导了空间点三维重建的参数方程解法。利用误差传递原理,分析了从相机像平面上协方差到物空间协方差的传递过程,给出了误差传递和相机布局的直接关系。然后,利用得到的物空间协方差估计加权最小二乘算法的权值,最后进行解算。仿真和实验结果表明:加权最小二乘算法总体上优于普通的最小二乘法,当噪声方差比较小时,两种算法的区别不大。但是当噪声方差〉0.5时,拍摄像片数量少于30幅的情况下有更优的精度;对距离为37.0310,24.9704,26.0153cm的测量中,和普通最小二乘算法比较,加权最小二乘算法提高的精度平均为0.4cm。

英文摘要:

In order to improve the accuracy of a recovered object by machine vision system, the relationship between the camera position and the accuracy of the recovered object is analyzed and the weighted values based on the relationship are evaluated. Then, the weighted least square method is used in the machine vision system. After expressing the machine vision model by parameter equations, a recovering equation for 3D space point recovering is deduced based on the parameter equation. Then, according to the error transmission principle, the transmission from the uncertainty of a camera image plane to the uncertainty of an observe space is analyzed, and the relationship between the error transmission and the camera position is obtained. Finally, the covariance of the observed object is used to evaluate the weighted value for the weighted least square method. Experimental results indicate that the accuracy of the weighted least square method is better than that of the general least square method. When the noise variance is bigger than 0. 5 and the number of the photos is less than 30, this method can offer a very good measuring accuracy. According to the experiment, when the measurement distances are 37. 031 0 cm, 24. 970 4 cm and 26. 015 3 cm, the weighted least square method can improve the accuracy by 0. 4 cm.

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期刊论文 41 会议论文 13 专利 4
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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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