计算机视觉通常采用针孔摄像机模型,但对于存在较大畸变的鱼眼镜头或广角镜头,必须首先纠正镜头畸变才能应用针孔模型.为了从同时存在透视变形和鱼眼畸变的图像中纠正鱼眼畸变,采用了以下射影不变性空间中直线的投影为直线;平行直线束的投影平行或相交于一点;直线段投影的交比不变.首先,用待纠正的鱼眼镜头对一幅等间隔正交网格图成像,提取网格结点作为控制点,然后用射影不变性求解畸变模型,达到纠正畸变的目的.该算法巧妙地运用三次方程的Cardan解法,大大提高了速度.结果表明,运用该方法纠正鱼眼镜头畸变速度快、精度高.

摄像系统的高精度标定和评定是光学精密测量中的一项重要工作.本文首先对摄像系统中的主要误差进行了分析;然后利用标定网格板和多项式误差模型实现摄像系统的高精度标定,并在此基础上提出了一种摄像系统定量评定的方法.最后通过对多种摄像系统的定量评定验证了该方法的可行性.

为自主、精确测量无人机的飞行速度,研究并发展了一种基于序列图像的无人机自测速方法并进行了相应的试验。该方法利用无人机上已有的惯导装置、高度计和摄像机,在连续成像的条件下,通过匹配跟踪得到地面同名点在相邻两帧光学或红外实时图中的位置,利用飞行高度、姿态信息和成像帧频计算得到无人机的瞬时飞行速度。在无人机的匀速平飞段,通过大量数据拟合得到高精度的平均飞行速度。通过挂飞试验对方法进行了验证,实时得到了小于0.2 m/s的测速结果,满足工程要求的精度,为工程应用打下了一定的基础。