基于双目视觉SGBM与WLS融合算法的茶叶嫩芽定位研究

1

作者 许宝阳 高延峰 +1 位作者 张泽玺 包俊阳 《智能计算机与应用》 2024年第1期29-34,42,共7页

三维定位是实现采茶机器人精采名优茶的关键技术,对保证机器人采摘茶叶高品质和高产量具有重要的意义,传统的SGBM(Semi-Global Block Matching)算法存在匹配效果差,还原效果不高等问题。本文提出SGBM算法与WLS(Weighted Least Squares)... 三维定位是实现采茶机器人精采名优茶的关键技术,对保证机器人采摘茶叶高品质和高产量具有重要的意义,传统的SGBM(Semi-Global Block Matching)算法存在匹配效果差,还原效果不高等问题。本文提出SGBM算法与WLS(Weighted Least Squares)的融合算法,使得茶叶嫩芽深视图轮廓更清晰、前后景分层更明显、还原度更高,实际定位效果更精准。实验表明:采用SGBM与WLS融合算法能够将定位误差控制在1 mm左右,约是同等条件下其他传统融合算法精确度的7倍,提高了机器人采摘茶叶时定位的工作效率,为后续实现采茶机器人智能化提供一定帮助。 展开更多

关键词 双目视觉 sgbm算法 WLS算法 茶叶嫩芽 采茶机器人

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基于SGBM算法的可转位刀片几何参数测量 被引量：2

2

作者 乔超 李帅康 +1 位作者 洪荣晶 孙新平 《工具技术》 北大核心 2023年第9期162-165,共4页

分析现有的可转位刀片三维立体几何参数刀片厚度的测量方法,传统测量方法在测量可转位刀片三维立体几何参数刀片厚度的精度相对较低,搭建了基于双目视觉的可转位刀片立体几何参数厚度测量系统。在本刀片测量系统实验中对相机进行标定求... 分析现有的可转位刀片三维立体几何参数刀片厚度的测量方法,传统测量方法在测量可转位刀片三维立体几何参数刀片厚度的精度相对较低,搭建了基于双目视觉的可转位刀片立体几何参数厚度测量系统。在本刀片测量系统实验中对相机进行标定求取其内外参数,对图像进行立体校正和立体匹配得到视差图,将基于Roberts算法的改进SGBM算法应用于立体匹配,利用视差图中的距离信息测出可转位刀片厚度。实验结果表明,本测量系统和基于Roberts算法的改进SGBM算法可以实现可转位刀片厚度的精密测量。 展开更多

关键词 双目视觉 Roberts算法 sgbm算法 视差图

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基于双目视觉的纸箱尺寸测量立体匹配方法研究 被引量：1

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作者 顾浩文 邹光明 +1 位作者 王众玄 许艳涛 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期98-105,共8页

针对智能仓库物资自动化出入库流程,对于储存于纸箱中物资的出入库,需进行纸箱尺寸测量、纸箱拆解、物资倾倒、物资拣选等任务,因此首先应对纸箱进行无人化尺寸测量,提出自适应GrabCut的SGBM改进算法,实现纸箱尺寸自动测量。该方法首先... 针对智能仓库物资自动化出入库流程,对于储存于纸箱中物资的出入库,需进行纸箱尺寸测量、纸箱拆解、物资倾倒、物资拣选等任务,因此首先应对纸箱进行无人化尺寸测量,提出自适应GrabCut的SGBM改进算法,实现纸箱尺寸自动测量。该方法首先完成双目相机的标定,利用NLM算法对采集的图片进行去噪处理,完成纸箱图片的立体校正,采用NCC、SGBM、AD-Census三种立体匹配算法得到纸箱的视差图,在分析其效果的基础上,提出基于模板匹配自适应GrabCut的SGBM改进算法用于纸箱立体匹配并得到其尺寸信息。实验结果表明,改进算法可以实现纸箱尺寸信息的精确测量,尺寸误差小于10mm,满足实际的生产要求。 展开更多

关键词 双目视觉 纸箱 sgbm算法 模板匹配 GrabCut算法

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基于双目相机的船舶系泊运动感知算法研究

4

作者 杨笑歌 陈汉宝 +1 位作者 王收军 段自豪 《水道港口》 2024年第5期685-691,共7页

针对船舶系泊时的运动感知问题,提出了一种基于双目相机的船舶系泊运动感知算法,实现了船舶系泊时的位姿检测。算法采用先识别后测量的感知策略。首先,使用Mask-R CNN神经网络获取船舶掩膜;之后,利用船舶掩膜、双目视差图和双目相机的... 针对船舶系泊时的运动感知问题,提出了一种基于双目相机的船舶系泊运动感知算法,实现了船舶系泊时的位姿检测。算法采用先识别后测量的感知策略。首先,使用Mask-R CNN神经网络获取船舶掩膜;之后,利用船舶掩膜、双目视差图和双目相机的内外参数计算得到船舶点云;最后,应用NDT-ICP算法对船舶点云进行配准,得到位姿变换矩阵,从而计算出船舶系泊时的位姿。与实测值对比显示,该算法位移RPD最低为2.21 mm,旋转RPD最低为2.93°,位移RMSE最大为1.135 mm,旋转RMSE最大为3.809°,检测视频帧率达到8 FPS,算法检测能力较好,对船舶进港系泊活动具有重要意义。 展开更多

关键词 双目视觉 sgbm算法 Mask R-CNN算法 立体匹配

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基于SGBM算法与BM算法的三维重建分析 被引量：23

5

作者 李先祥 陈思琪 +1 位作者 肖红军 黄道平 《自动化与信息工程》 2019年第5期6-12,共7页

立体匹配是双目立体视觉三维重建的重要部分,其算法的选用直接影响匹配的效率与重建结果的准确性。对SGBM和BM两种常见的立体匹配算法展开讨论;采用Matlab及OpenCV搭建的实验平台,对真实场景下的物体分别进行基于SGBM算法与BM算法的三... 立体匹配是双目立体视觉三维重建的重要部分,其算法的选用直接影响匹配的效率与重建结果的准确性。对SGBM和BM两种常见的立体匹配算法展开讨论;采用Matlab及OpenCV搭建的实验平台,对真实场景下的物体分别进行基于SGBM算法与BM算法的三维重建。由仿真实验结果可知:BM算法的运行效率高于SGBM算法;SGBM算法的三维重建结果比BM算法视差更连续、轮廓恢复更清晰。 展开更多

关键词 sgbm算法 BM算法 双目立体视觉 三维重建 立体匹配

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基于SGBM半全局立体匹配算法的三维重建 被引量：21

6

作者 赵成星 张晓玲 杨宇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第4期139-143,共5页

立体匹配是三维重建中重要的组成部分。针对DP匹配算法生成视差图时效性和准确性偏低的问题,采用SGBM算法获取视差图,并进行三维重建。固定两个单目相机于铝板上,通过棋盘格进行标定,得到相机内外参与畸变系数,并利用标定结果进行立体... 立体匹配是三维重建中重要的组成部分。针对DP匹配算法生成视差图时效性和准确性偏低的问题,采用SGBM算法获取视差图,并进行三维重建。固定两个单目相机于铝板上,通过棋盘格进行标定,得到相机内外参与畸变系数,并利用标定结果进行立体校正。增强双目相机获取到的场景照片质量,降低外界因素的影响。获取视差图,并结合内参数通过三角变换原理获取空间点云。通过实验对比表明,SGBM算法生成的视差图误匹配率低,时效性高。 展开更多

关键词 相机标定 立体匹配 sgbm算法 三维重建

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基于双目视觉的堆叠零件识别和定位研究 被引量：1

7

作者 刘祚时 范雨婷 陈飞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期41-44,共4页

针对堆叠零件识别与定位精度不高与效率低下等问题,设计了一种基于双目视觉的堆叠零件识别与定位方法。利用双目视觉中的立体匹配,结合前景分割、孔洞填充、随机抽样一致性(RANSAC)迭代法剔除误匹配点,对半全局块匹配(SGBM)算法进行改进... 针对堆叠零件识别与定位精度不高与效率低下等问题,设计了一种基于双目视觉的堆叠零件识别与定位方法。利用双目视觉中的立体匹配,结合前景分割、孔洞填充、随机抽样一致性(RANSAC)迭代法剔除误匹配点,对半全局块匹配(SGBM)算法进行改进,获取更优的视差效果图。最后,对圆形线圈骨架堆叠零件进行了测量精度和定位精度实验。实验结果表明:改进算法能够很好地解决弱纹理和遮挡区的匹配问题,系统测量精度实际偏差控制在1 mm以下,在实际应用方面具有一定参考价值。 展开更多

关键词 堆叠零件 双目视觉 半全局块匹配算法

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基于双目立体视觉的纱线运动参数识别 被引量：2

8

作者 赵鹏翔 冯培 +2 位作者 欧建鑫 李姝佳 王永兴 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期103-110,共8页

针对目前运用传统接触方法难以准确、无干扰测量纱线运动参数的问题,提出基于双目立体视觉的纱线运动参数识别方法。采用双目高速相机采集运动纱线图像,开发双目高速同步抓帧存图程序;利用高精度标定板进行双目标定;经滑动窗口和线面交... 针对目前运用传统接触方法难以准确、无干扰测量纱线运动参数的问题,提出基于双目立体视觉的纱线运动参数识别方法。采用双目高速相机采集运动纱线图像,开发双目高速同步抓帧存图程序;利用高精度标定板进行双目标定;经滑动窗口和线面交点方法定位纱线测试点;对极线校正后严格行对准的像对使用块匹配、原始和改进半全局块匹配等立体匹配算法计算深度图,并采用视差原理求得纱线测试点空间位置坐标;结合存图时刻求得纱线运动参数。实验表明,本文方法得到的纱线运动参数中位移误差均值为0.132 mm,与实际情况吻合良好。 展开更多

关键词 双目立体视觉 纱线运动参数 非接触测定 双目标定 极线校正 改进sgbm算法

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基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法 被引量：1

9

作者 李帅康 乔超 +1 位作者 洪荣晶 胡敏 《工具技术》 北大核心 2023年第10期135-138,共4页

为了实现齿轮端面高度的高精度非接触式测量,提出基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法。创新性地使用可滑动固定基线距离的单目CCD相机代替传统的双目相机获取齿轮双目图像。在获取双目图像后,通过双目相机标定实现齿轮图像立体矫... 为了实现齿轮端面高度的高精度非接触式测量,提出基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法。创新性地使用可滑动固定基线距离的单目CCD相机代替传统的双目相机获取齿轮双目图像。在获取双目图像后,通过双目相机标定实现齿轮图像立体矫正。基于改进的SGBM算法对矫正后的双目图像进行立体匹配,获取视差图和相机坐标系下平面三维坐标点,对上下平面的三维坐标点进行最小二乘拟合,从而获取上下平面的深度信息,上下平面深度相减即可实现齿轮端面高度的测量。使用直齿轮进行了视觉测量实验,实验结果表明,提出的测量系统及方法具有较高的精度和稳定性。 展开更多

关键词 双目视觉 齿轮测量 改进sgbm算法 最小二乘拟合

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基于双目视觉的林间目标测距系统研究 被引量：4

10

作者 庄培桎 林文树 《森林工程》 北大核心 2023年第5期111-117,127,共8页

为解决传统双目视觉对树木和障碍物测距存在图像采集和处理速度较慢、CPU负载较大和采集图像分辨率较低等问题,设计一种基于双目视觉的林间目标测距系统,实现对树木和障碍物等林间目标距离的快速测量。采用双目摄像头和FPGA(Field Progr... 为解决传统双目视觉对树木和障碍物测距存在图像采集和处理速度较慢、CPU负载较大和采集图像分辨率较低等问题,设计一种基于双目视觉的林间目标测距系统,实现对树木和障碍物等林间目标距离的快速测量。采用双目摄像头和FPGA(Field Programmable Gate Array)作为系统的图像采集和处理平台,结合千兆以太网将图像传输至PC端。然后使用MATLAB完成系统的双目标定,从而获取双目摄像头的内参和外参。最后基于VS2022平台,通过SGBM(Semi-Global Block Matching)算法和BM(Block Matching)算法进行立体匹配,得到视差图和深度图,进而通过树木和障碍物关键点的三维坐标信息得到当前的树木和障碍物距离。研究结果表明,在1.4 m范围内,SGBM和BM算法树木和障碍物距离测量结果的相对误差均小于2%,2种算法对图像的处理速度分别为130 ms和119 ms。此研究表明该双目视觉测距系统能够实现图像数据的快速处理,并能够较为准确地完成树木和障碍物等林间目标的测距,为计算机视觉技术在森林资源调查中的应用提供参考。 展开更多

关键词 FPGA 双目视觉 sgbm算法 BM算法 测距系统

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结合深度学习与双目视觉的多目标障碍物追踪测距研究

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作者 赵伟 武帅琦 +1 位作者 张意林 王世辉 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第10期57-64,共8页

针对现有无人驾驶车辆环境视觉识别对于多目标障碍物测距存在鲁棒性较差和误差较大的问题,提出了一种双目视觉与深度学习相结合的多目标障碍物实时追踪测距方法。通过将SGBM立体匹配算法进行改进,添加可自动调节窗口大小的数层次快速均... 针对现有无人驾驶车辆环境视觉识别对于多目标障碍物测距存在鲁棒性较差和误差较大的问题,提出了一种双目视觉与深度学习相结合的多目标障碍物实时追踪测距方法。通过将SGBM立体匹配算法进行改进,添加可自动调节窗口大小的数层次快速均值滤波消除视差图的噪声干扰,再经过开运算的形态学处理方法进行视差空洞填充,然后与YOLOv3提取出的障碍物像素点进行坐标对应,得到障碍物距离值。实验结果表明,所提出的方法能够对不同类型的障碍物进行视距测量,且距离30 m范围内测量相对误差保持在3%以内,平均处理速度为28帧每秒,具有较好的实际意义。 展开更多

关键词 双目测距 多目标追踪 深度学习 sgbm算法 YOLOv3目标检测

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基于双目视觉的树木高度测量方法研究 被引量：8

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作者 张真维 赵鹏 韩金城 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期156-164,共9页

随着人工智能时代的到来,计算机视觉领域被广泛应用到各个行业中。同样的,人工智能改变着传统林业的研究方法,林业信息工程技术日渐成熟。针对传统树高测量方法中存在的结果准确性不高、操作困难、专业知识转化为规则困难等问题,采用了... 随着人工智能时代的到来,计算机视觉领域被广泛应用到各个行业中。同样的,人工智能改变着传统林业的研究方法,林业信息工程技术日渐成熟。针对传统树高测量方法中存在的结果准确性不高、操作困难、专业知识转化为规则困难等问题,采用了一种基于双目立体视觉理论计算树高的方法,实现了树木高度的无接触测量。以双目相机作为采集设备,基于MATLAB、VS2015开发平台,采用张正友单平面棋盘格相机标定方法进行单目标定和双目标定,从而获取双目相机2个镜头的参数。通过SGBM算法和BM算法立体匹配后获得视差深度图像,进而获取树木关键点的三维坐标信息并以此来计算树木高度。将深度学习与双目视觉相结合可以实现树木同时在二维和三维空间的信息提取。在VS2015上的试验结果表明,该方法操作相对简单,并且能够较为准确地测量树木高度,SGBM算法树高测量结果的相对误差范围为0.76%~3.93%,BM算法相对误差范围为0.29%~3.41%。结果表明:采用双目视觉技术测量树木高度可以满足林业工程中对于树高测量的精度需要。 展开更多

关键词 双目视觉 相机标定 sgbm算法 BM算法 深度学习

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基于MATLAB和OpenCV的双目视觉测距系统的实现 被引量：11

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作者 许威 丁学文 +1 位作者 宋兰草 李莉 《天津职业技术师范大学学报》 2017年第4期47-52,共6页

利用平行双目相机模拟人的双眼获得真实世界物体距离信息的思想,在PC机上搭建一个基于MATLAB和OpenCV的双目立体视觉测距系统。讨论了相机校正,消除左右图像畸变,实现了左、右图像共面行对准;应用BM和SGBM算法获得深度图并最终获得了目... 利用平行双目相机模拟人的双眼获得真实世界物体距离信息的思想,在PC机上搭建一个基于MATLAB和OpenCV的双目立体视觉测距系统。讨论了相机校正,消除左右图像畸变,实现了左、右图像共面行对准;应用BM和SGBM算法获得深度图并最终获得了目标到摄像机的距离。该系统只需普通的平行双目相机采集左右图像,降低了成本。为满足短距离应用且获得较快速度匹配的要求,采用了BM和SGBM匹配方法,并对2种匹配方法进行了对比。结果表明:在物距1 m以内,2种匹配算法获得的距离相对误差均小于3%。 展开更多

关键词 双目视觉 测距 BM算法 sgbm算法

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基于双目视觉的汽车尺寸检测技术研究 被引量：4

14

作者 董大卫 陶翰中 +2 位作者 宁业衍 张汝枭 方宇 《农业装备与车辆工程》 2021年第12期41-44,51,共5页

为了快速检测出汽车的尺寸,提高车流量统计的效率,设计了基于MATLAB与OpenCV相结合的双目视觉测量系统。首先使用MATLAB进行双目相机标定,然后将图片导入到OpenCV进行后续的图像处理。应用SGBM算法进行立体匹配,获得被测车辆的视差图并... 为了快速检测出汽车的尺寸,提高车流量统计的效率,设计了基于MATLAB与OpenCV相结合的双目视觉测量系统。首先使用MATLAB进行双目相机标定,然后将图片导入到OpenCV进行后续的图像处理。应用SGBM算法进行立体匹配,获得被测车辆的视差图并最终得到汽车的尺寸。该系统只需普通的平行双目相机采集左右图像,降低了成本。结果表明,在1 m的物距内,通过SGBM算法求得的尺寸误差可以控制在10 mm之内。 展开更多

关键词 汽车尺寸 双目视觉 sgbm算法 尺寸测量

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基于双目视觉的人脸追踪方法 被引量：5

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作者 牛颖 李丽宏 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第27期224-229,共6页

机械臂自动调节电脑屏幕位置以适应人脸,在一定程度上可以方便人们工作并缓解工作疲劳,准确地识别并获取人脸的位置及姿态成为关键所在。针对人脸追踪准确率低下的问题,提出首先使用ZED mini双目相机获取图像,用双边滤波对图像进行预处... 机械臂自动调节电脑屏幕位置以适应人脸,在一定程度上可以方便人们工作并缓解工作疲劳,准确地识别并获取人脸的位置及姿态成为关键所在。针对人脸追踪准确率低下的问题,提出首先使用ZED mini双目相机获取图像,用双边滤波对图像进行预处理,然后使用Cam Shift算法融合TLD框架实现人脸追踪,最后对左右相机的图像进行校准对齐,再使用SGBM算法进行立体匹配,从而获取人脸的位置和姿态。试验结果验证,人脸识别准确率提高了6%,同时成功获取了人脸位置和姿态信息,实现了实时人脸追踪,满足试验要求。 展开更多

关键词 人脸追踪 ZED mini双目相机 双边滤波 CAMSHIFT算法 TLD框架 sgbm算法

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视觉机械手的抓取方法研究 被引量：6

16

作者 袁斌 王辉 +1 位作者 王伟博 吴瑞明 《机床与液压》 北大核心 2021年第23期43-47,共5页

针对机械手抓取物体大多以指定位置抓取特定物体的方式及柔性差的问题,提出利用基于深度学习方式的目标检测算法对物体进行识别。通过双目视觉算法检测物体所在的空间位置,利用D-H法进行机械手的坐标解算,从而实现物体的抓取。根据实际... 针对机械手抓取物体大多以指定位置抓取特定物体的方式及柔性差的问题,提出利用基于深度学习方式的目标检测算法对物体进行识别。通过双目视觉算法检测物体所在的空间位置,利用D-H法进行机械手的坐标解算,从而实现物体的抓取。根据实际需求,采用实时性较好的YOLOv4目标检测算法与OpenCV中的立体匹配算法SGBM相结合的方式实现目标定位检测,并且通过租用云端服务器来训练神经网络和运行程序的方式降低本地硬件要求。实验结果表明:该机械手抓取物体的成功率达到了84%,验证了该方法具有较好的准确性,基本满足智能制造中的实际需求。 展开更多

关键词 视觉机械手 目标检测 YOLOv4算法 双目测距 sgbm算法

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双目视觉测距在自动泊车系统中的应用 被引量：1

17

作者 甘向昕 边蓓蓓 李德胜 《现代信息科技》 2020年第1期52-53,共2页

利用双目视差原理,使用双目摄像头实现指定位置的距离计算,采用SGBM双目匹配算法提高识别精确度,在自动泊车系统的障碍物距离计算及车位相对距离的计算上有着重大意义,解决了超声波测距和激光雷达等方法识别车位的局限性。

关键词 双目测距 双目相机标定 sgbm算法 自动泊车

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基于双目定位测距的工业车辆实时避障 被引量：1

18

作者 张一帆 秦鑫宇 +2 位作者 王文亮 刘识灏 牛亦龙 《计算机系统应用》 2022年第8期192-202,共11页

针对目前工业车辆测距避障技术中易受环境影响、信号干扰等问题,提出一种基于双目定位测距的工业车辆实时避障方法.首先,对双目深度相机进行标定,将采集到的车辆正后方作业环境图像进行双目立体矫正;其次,使用SGBM算法计算得到视差图,... 针对目前工业车辆测距避障技术中易受环境影响、信号干扰等问题,提出一种基于双目定位测距的工业车辆实时避障方法.首先,对双目深度相机进行标定,将采集到的车辆正后方作业环境图像进行双目立体矫正;其次,使用SGBM算法计算得到视差图,并结合相机内参通过三角变换原理进行3D点云重建;接下来,对地面进行标定并拟合地面方程,自定义有效检测范围及安全预警范围;最后,对行人进行方位检测,设计了直行及转弯测距算法对范围内检测到的行人进行距离计算,最终实现范围预警与实时规划避障.4组实验结果表明,行人测距算法在直行及转弯状态下0–3 m和3–5 m范围内误差均分别低于0.1 m和0.2 m,行人检测算法的识别精度为97.38%,检测帧率为22.12 fps,该方法在设定范围内具有较高的灵敏性,具备较好的实时避障效果. 展开更多

关键词 双目立体视觉 轻量化网络 sgbm算法 定位测距算法 车辆避障 目标检测 三维重建

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基于VS+OpenCV的双目视觉定位测距系统 被引量：7

19

作者 王连增 《现代计算机》 2020年第14期58-62,共5页

机器视觉技术自诞生之日起,广泛应用于民用、军用领域。在Win10操作系统PC上,设计基于VS2017与OpenCV3.1的平行双目视觉定位测距系统。利用MATLAB标定工具箱完成双目摄像头标定,将标定结果导入双目视觉测距系统,基于测距可靠性、精度和... 机器视觉技术自诞生之日起,广泛应用于民用、军用领域。在Win10操作系统PC上,设计基于VS2017与OpenCV3.1的平行双目视觉定位测距系统。利用MATLAB标定工具箱完成双目摄像头标定,将标定结果导入双目视觉测距系统,基于测距可靠性、精度和效率考虑,选择Canny边缘检测算法对匹配进行约束,采用SGBM算法实现双目视觉立体图像匹配。 展开更多

关键词 双目视觉 sgbm算法

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基于树莓派的双目测距技术研究 被引量：2

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作者 王江波 常璐瑶 +2 位作者 杨昆 李建源 朱梦涵 《仪表技术》 2020年第3期36-39,共4页

双目测距技术(Binocular Ranging Technology)是机器视觉技术之一,广泛应用于导航。主要介绍双目测距技术中的相机标定方法以及立体匹配SGBM算法。采用MATLAB工具箱中的Camera Calibrator对摄像头进行双目标定,然后将标定结果导入到Ope... 双目测距技术(Binocular Ranging Technology)是机器视觉技术之一,广泛应用于导航。主要介绍双目测距技术中的相机标定方法以及立体匹配SGBM算法。采用MATLAB工具箱中的Camera Calibrator对摄像头进行双目标定,然后将标定结果导入到OpenCV中的SGBM算法执行后续的测距处理。以树莓派3B+搭建环境实现测距,以达到帮助盲人出行时对障碍物测距的目的。 展开更多

关键词 双目测距 相机标定 sgbm算法 树莓派3B+

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