一种基于LabVIEW的摄像机非线性畸变标定方法

摄像机标定是机器视觉系统成功应用到自动化生产领域的关键环节,也是船舶焊接自动化工程中的关键技术。提出了一种基于LabVIEW的摄像机非线性畸变标定方法,该方法在Tsai两步法和Brown模型的基础上,考虑了工业相机的实际要求,优化了畸变参数并简化了畸变模型。采用德国Basler工业相机及其配套镜头,使相机工作距离为100mm,通过LabVIEW平台和圆点标定板,分别对三种方法的标定精度和校正效果进行实验分析,实验测得数据与理论数据对比结果表明畸变误差的平均值为0.0003 mm,畸变为0.0147%,可以满足基本的工业检测精度要求,同时能将标定结果保存为独立文件,以便快速地标定。较传统方法在精度和灵活性方面有所改进。     

船舶机舱视觉监测系统畸变图像校正方法

为满足船舶机舱视觉监测系统能够通过摄像机对机舱内的仪表读数进行准确识别,需要对摄像机所采集到的畸变图像进行校正.利用空间直线的成像特性,建立机舱图像的畸变测度目标函数,通过人工蜂群算法优化得到畸变模型参数,进而完成机舱图像的畸变校正.实际实验结果表明:基于人工蜂群算法的畸变校正方法能够对机舱视觉监测系统的畸变图像进行有效校正.     

船体分段测试及数据处理技术

本文研究基于计算机的船舶数字化技术,重点分析船舶组合曲线设计方法,给出船舶基于计算机的数字化设计过程,探究船舶分段测试方法。着重介绍全站仪的结构及其在船舶分段测量中的应用,同时对船舶测量数据的配准算法进行研究。最后阐述船舶分段测试的数据处理方法,并结合PID神经网络对本文提出的船舶分段测试的数据处理方法进行分析。     

船体曲板成型在线检测技术与系统应用介绍

针对船舶制造过程中曲板成型工艺,分析了不同检测方法的优缺点,提出了基于主动双目激光三维扫描的船体曲面成型检测方法,建立了主动双目视觉测量的应用流程,研制了一套基于主动双目激光三维扫描的船体曲面成型检测原型系统,实现了水火弯板过程中船体曲面的在位检测、偏差计算与显示.     

基于机器视觉的船体双曲度板测量方法

如今船厂使用的船体双曲度板测量方法大多是传统的样板、样箱测量,这类方法对工人的技术水平要求较高,而且对于自动化加工的发展有不利影响,为了配合三维数控弯板机的自动化成形加工,本文实现了以双目视觉测量为基础的非接触式测量。在基于机器视觉的船体外板测量系统中,首先使用张正友标定法对摄像机进行标定,得到摄像机的内外参数,之后采用极线约束的方式完成了图像的立体匹配工作,根据标定和匹配结果,使用最小二乘法计算得到目标点的三维坐标。最后对数据进行分析,将测量结果与理论数值进行对比。基于机器视觉的船体外板测量系统操作简单,测量误差在允许范围内。     

双目立体视觉测量在舰空导弹自动装填系统中的应用

论文阐述了双目视觉测量在导弹自动装填筒弹自对准过程中的应用,提供了图像处理和摄像机标定的近景摄影测量技术,还给出了实现测量的硬件和软件结构,工程应用表明其能够很好地满足实际测量精确性和实时性的要求.     

基于openCV的视频路径船舶检测与跟踪

通过对船舶运动状态的监测和跟踪,船舶在航行时能够最大程度避免碰撞,同时也能够方便航运管理,极大地提高航行效率。本文从船舶监测和跟踪的具体需求出发,设计基于openCV的船舶路径视频监控系统,能够借助智能识别算法,快速提取出船舶的航行轨迹,并利用运动跟踪算法,提取船舶运动轨迹的特征量,大大提升了检测效果。文中充分利用OpenCV中的有关图像变换函数库,并在Matlab软件中进行船舶运动的仿真对视频路径的目标检测和跟踪性能进行分析。     

广角摄像机标定及畸变图像修正方法研究

广角摄像机可获取大视角的景物视频信息,但是成像后图像畸变较大,为后期图像处理与分析带来困难。利用摄像机标定技术,通过求解广角摄像机内参数和畸变系数,对畸变图像进行了修正,消除图像几何畸变。文中的标定与修正方法具有通用性,适用于现有工程应用中各类摄像系统的光学畸变修正,有利于事后数据处理与分析工作。     

基于OpenCV的粒子滤波

粒子滤波是一种基于递推估计和蒙特卡罗模型的滤波算法,由于适合解决非线性及高斯估计问题而成为近年研究的热点。本文阐述了目前做运动检测研究中所使用的常用粒子滤波算法,介绍了OpenCV函数库的基本用法,并利用OpenCV函数库功能设计和实现了图像序列中的道路障碍物检测,试验结果表明利用OpenCV可以较好的满足开发运动目标检测系统的要求。     

CBR方法在船舶分段装配工艺设计的应用

在船舶的生产与制造过程中,分段装配过程的工期长,难度大,是船舶生产制造过程的重点与难点。本文重点针对船舶分段装配过程的工艺问题,引入一种CBR(基于案例推理方法),通过检索和采集数据库中的船舶分段装配案例和数据分析,提高船舶分段装配的工艺水平,并详细介绍了基于CBR方法的工艺设计思路。     

一种简单易行的摄像机标定方法

提出一种适用于电视测量系统中的方便的投影参数求取方法，主要着眼于方法的易用性，并在此基础上设计出了一套用于自动测量船模运动参数的电视测量系统。它首先利用测试卡上的方格线求出摄像机镜头的变形修正系数，然后利用已知的5个地面坐标与图像中的对应点的关系求出摄像机的标定参数。根据上述两步得出的参数，可以通过图像上的任何一个像素点计算出其在地面上的对应坐标值。实验证明，本文提出的方法是有效的，且能够比较方便地解决视觉监控中摄像机标定的问题。     

基于深度相机的船舶小构件打磨装置视觉识别算法设计

基于深度相机,针对船舶小构件智能打磨装置的视觉识别系统进行算法模块设计,确定视觉识别系统的模块框架与模块功能,并基于OpenCV库与PCL库,利用C++程序语言对模块功能进行算法实现。同时搭建算法试验平台,对模块算法进行验证,完成包括相机位姿估计与坐标变换、工件点云分割、工件质心提取、工件边缘提取在内的算法功能实现,为船舶小构件智能打磨装备提供准确全面的视觉数据,保证智能打磨装备的上料及打磨作业顺利执行。     

基于自适应三角化的船舶曲面分段网格细分

结合非结构网格划分相关理论,分析了现有的Delaunay三角网格划分及细分算法的优劣处。针对船舶曲面分段划分注重精度大于计算效率的特性,通过改变自适应算法中的步长值来进行船舶曲面分段的网格细分,再通过Delaunay三角网格划分对自适应网格化后的曲面进行最终三角化处理。文末以船舶曲面分段为例,通过与曲面估算出的曲率云图进行对比,验证细分算法效果的正确性,这在船舶曲面分段展开领域具有一定实用意义。     

基于机器人焊接的机舱曲面分段划分方法改进与评价分析

分析了船舶曲面分段的结构和建造特点,并分析了基于机器人焊接的曲面分段划分考虑的影响因素。以8万t级散货船机舱曲面分段为例,介绍了三种不同的划分方法,然后利用模糊综合评价法对三种不同的划分方法进行评判分析。结果表明:方法三为最佳划分方法。按照该方法划分机舱曲面分段后更有利于焊接机器人进行焊接。     

船舶避障过程精准测距方法

为了解决船舶避障过程中,传统测距方法存在的误差大的问题,实现对船舶避障过程精准测距方法的优化设计。分析船舶避障的基本工作过程,利用摄像机设备采集并处理实时航行产生的视觉数据,在考虑船舶航行因素的情况下,通过坐标转换与误差校正,得出船舶与障碍物之间的距离测量结果。通过与传统测距方法的对比,发现设计方法的测距误差降低了0.233 m,且将其应用到船舶避障过程中,有效降低了碰撞事故的发生次数。     

曲面分段加工的虚拟流水线生产模式及关键技术探讨

本文在简要评述中国船舶生产发展过程的基础上,提出了曲面分段加工的虚拟流水线作业模式.针对曲面分段加工虚拟流水线作业的特点,研究了曲面分段加工虚拟流水线生产模式的关键技术:作业负荷均衡技术和生产控制技术;虚拟流水线的自适应控制机制技术.利用虚拟流水线生产模式可以有效地提高船舶生产效率,降低生产成本,提高整体竞争实力.     

立体视觉传达技术在船舶舱内结构缺陷检测中的应用

传统船舶舱内结构缺陷检测方法存在细微缺陷识别率低、缺陷数据识别误差大的问题,严重影响船舶内部结构缺陷检测效率,对此,引入立体视觉传达技术,研究立体视觉传达技术在船舶舱内结构缺陷检测中的应用。在结构缺陷检测过程中,引入立体视觉传达技术,将结构场景转换为视觉数据,根据视觉数据信息特点,建立基于视觉传达的标定模型,对模型输出缺陷变量进行模糊补偿,通过缺陷差量的补偿,调整缺陷识别系数范围,达到优化识别精度的目的。利用仿真测试工具,对提出方法进行对比测试,通过测试数据证明提出方法的有效性。     

基于计算机视觉的波浪光学测量技术研究

在船舶设计过程中,为了获取最佳的船舶水动力特性,提高船舶在海上的安全性,有必要研究船舶在海浪中的受力、形变等问题。通常,船舶下水前会在室内水槽中进行模拟试验,试验的参数包括海浪大小、海浪频率等。为了对海浪定性和定量的分析,波浪的光学测量技术近年来成为业内的研究热点。计算机视觉技术是一种新兴的技术,被大量应用于工业系统的测量中。本文主要研究了基于计算机视觉的波浪光学测量技术,并设计了波浪光学测量系统。     

船体曲板的双目视觉测量方法

针对船舶制造现场工作环境较为复杂和船体曲板为大尺度板的情况,提出基于结构光辅助扫描的计算机双目视觉测量方法。使用张正友标定法计算摄像机的内部参数和外部参数,在图像中根据颜色空间和形态学处理初步提取激光线,根据基于海森(Hessian)矩阵的Steger算法得到亚像素级的激光中心线,根据极线匹配方法计算激光点坐标并根据二阶偏导数筛选边缘点。该非接触测量方法精度较高、适用性较好,可满足船舶制造的曲板检测要求。     

基于数字化测量的分段搭载工艺

为实现数字化测量在船舶分段搭载过程中的应用,提出一种基于数字化测量的分段搭载工艺技术。该工艺采用的实时监控和预警系统在距离测量上具有较高的精度和稳定性,可通过激光测距、姿态测量和多目标点数据快速解算,生成可视化的搭载分段与基准分段相对位姿视图,实现分段搭载过程中对数据的采集、分析和仿真等功能;同时,通过人机交互、软件与测量系统集成和软件与简化模型集成,实时展示测量数据、计算结果数据和三维模型仿真等,使定位监控过程更加直观。通过数字化分析和可视化操作,与现场定位人员协作,引导吊装过程,达到实时监控分段搭载定位过程、缩短搭载工时、降低返工率和提高搭载效率的目的。