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| 基于粒子群优化的水下成像系统标定 | |
| 引用本文： | 张强,王鑫,李海滨.基于粒子群优化的水下成像系统标定[J].光子学报,2014,43(1):111004. |
| 作者姓名： | 张强 王鑫 李海滨 |
| 作者单位： | a. 燕山大学 电气工程学院 工业计算机控制工程河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004; b. 燕山大学 中国环境管理干部学院 生态学系, 河北 秦皇岛 066004 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金（No.61007003）；河北省自然科学基金（No.D2013203363）和河北省自然科学基金（No.D2014203153）资助 |
| 摘 要： | 摄像机在水下拍摄时,经过不同介质的成像光线会发生折射,小孔成像模型不再成立,现有标定方法无法准确标定系统参量.针对此问题,本文提出一种基于粒子群优化的水下成像系统标定方法.在空气中应用张正友平面标定法得到摄像机内、外参量,通过求取特征点间相对定位距离,建立系统对水中物体的标定评价函数,并用粒子群算法对其优化,从而标定得到光心到防水罩距离、防水罩平面法向量和防水罩厚度.结果表明:基于粒子群标定算法得到的相对定位误差平均值分别为1.99%和0.62%,而应用高阶畸变折射补偿法得到的相对定位误差平均值分别为3.29%和2.68%;当被测物位于不同拍摄距离以及改变不同姿态时,由本文算法得到的相对定位误差均低于高阶畸变折射补偿法,且本文提出的标定算法可以得到高准确度的系统参量,为水下视觉研究提供了可靠的参量依据. |
| 关 键 词： | 机器视觉 摄像机标定 双目立体视觉 粒子群优化算法 水下成像系统 |
| 收稿时间： | 2013-05-08 |
Calibration Algorithm of Underwater Imaging System Based on PSO |
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| ZHANG Qiang,WANG Xin,LI Hai-bin.Calibration Algorithm of Underwater Imaging System Based on PSO[J].Acta Photonica Sinica,2014,43(1):111004. | |
| Authors: | ZHANG Qiang WANG Xin LI Hai-bin |
| Institution: | a. Key Lab of Industrial Computer Control Engineering of Hebei Province, Institute of Electrical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao, Hebei 066004, China; b. National Engineering Research Center for Equipment and Technology of Cold Strip Rolling, Yanshan University, Qinhuangdao, Hebei 066004, China |
| Abstract: | |
| Keywords: | Machine vision Camera calibration Binocular stereo vision Particle swarm optimization algorithm Underwater imaging system |
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