一种基手双目线结构光视觉系统的简单标定方法

提出了一种基于双目线结构光主动三角法的视觉系统的简单标定方法．该视觉系统采用线结构光原理,使用双目摄像机避免了常用的单摄像机系统中容易出现的遮挡等问题．该系统的标定综合了线结构光传感器模型以及双目立体视觉模型,推导了各个标定坐标系之间的联系,依据蔡氏两步法,使用方格靶标和最小二乘法求得各种标定参数．实验结果表明,该标定方法操作简单、实用可行．     

基于双目立体视觉的压缩机塑料零部件逆向工程应用

通过自设计双目立体视觉工作平台,利用相关技术提取压缩机塑料零件的三维信息,试验中采用张氏平面标定法对摄像机进行内、外参数标定,利用边缘匹配算法与基于视差梯度的算法相结合,对三维信息进行提取,最终获得了可加工的数字模型.     

基于双目视觉的AUV避障模拟研究

提出了一种基于双目视觉的自治水下机器人（AUV）避障模拟方法.为了模拟AUV在复杂海洋环境中对未知环境的感知以及避障过程,设计了AUV避障模拟实验系统.介绍了AUV避障模拟平台的总体结构和参数设计.应用双目立体视觉系统模拟水下声呐,并建立了模拟前视声呐的模型.通过对双目视觉系统进行标定,确定校正系统的内参数和外参数,使校正后的视觉系统建立了图像输入和输出的映射关系,并采用视差法获取被测目标的深度信息.对于目标的避障问题,提出了一种基于速度势场的避障方法,利用相对速度的极坐标,建立由水平面速度势场和垂直面速度势场组成的三维速度势场.当机器人利用视觉传感器获取到障碍物信息时,通过调整速度矢量实现动态避障.模拟实验证明了AUV的避障模拟方法是可行和有效的.     

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倒车引发的交通事故是主要的城市交通安全隐患之一,本文针对倒车安全及障碍物检测中传统机器视觉倒车图像存在失真,以及距离感知精度低的问题,提出了一种基于双目立体视觉的倒车环境障碍物测量方法.首先根据双目标定理论获取摄像头内、外参数并分析摄像头畸变情况,使用标定参数对双目图像进行校正,运用极线约束使双目图像平行共面,通过双目图像视差和三角测量原理获取图像中各目标的实际坐标,利用固定单一物体计算测量距离与实际距离间的误差,进行双目立体视觉倒车障碍物检测测量有效性研究.实验结果表明:摄像机横坐标与实际测量距离基本吻合,图像校正结果比较理想,图像共面且极线对齐,能有效检测出后方障碍物,并有效提高倒车环境感知能力和倒车安全性能.     

基于双目视觉系统的运动目标跟踪算法研究

双目视觉系统能有效获取运动目标的三维信息，实现对运动目标的准确实时定位追踪，一直以来，都是学术界和工业界长期关注的焦点．本文对双目视觉系统组成部分的相关研究进展进行了系统分析，论述了现有的相关算法和基本机制．同时，结合当前稀疏表示的快速发展，阐述了稀疏表示在运动目标跟踪方面发展的可能性，对该领域有待进一步的研究方向和可能的解决方案给出一些建议．     

基于机器视觉的铁路货运木材检尺系统开发

利用三角测量原理,采用图像处理技术,解决了基于机器视觉木材检尺技术的难点问题.实验结果表明：开发的检尺系统可直接确定目标面到相机镜头间的距离,并且能够与机器视觉检尺无缝融合,与其他测距传感器相比,该系统成本低,不仅适合单根等小批量的木材检尺要求,而且适合大批量的铁路货运木材的检尺工作.     

双目视觉辅助植牙的位姿测量引导系统

影响植牙手术效果的关键因素是牙医运用牙科手机的临床经验,亟需一种辅助医生精准植牙的引导系统.系统首先预设牙科手机合作靶标,运用双目视觉采集合作靶标信息,提取靶标边缘特征,进行特征点三维重建;然后采用基于几何约束法的方法进行特征点匹配,得到各特征点坐标,据此建立牙科手机坐标系,进而求出牙科手机相对于摄像机坐标系的旋转平移矩阵;最后通过系统坐标系间转换,将牙科手机末端执行部位位姿与牙齿实际病患位置进行实时比对,根据偏移量做出辅助引导.实验结果表明,系统采用的牙科手机相对位姿测量方法相对位置误差为-0.3～0.5 mm,相对姿态误差为0.5°以内,验证了系统具有较高的精度与实时性,能够对植牙过程起到较好的辅助引导作用.     

基于单双目视觉融合的车辆检测和跟踪算法

提出了一种基于单双目视觉融合的车辆检测与基于Kalman滤波的车辆跟踪算法,设计了一种基于二维深度置信网络的车辆检测器。在道路图像中利用单目视觉生成车辆可能存在的区域,构成双目视觉处理的车辆候选集合。在车辆可能存在的区域内利用双目视觉进行误检去除,并获得车辆的位置信息。在二维图像坐标系和三维世界坐标系内,利用Kalman滤波器对检测到的车辆进行跟踪。试验结果表明:算法的检测率为99.0%,误检率为1.3×10-4%,检测时间为57ms,检测率高,误检率低,检测时间短;与单双目视觉弱融合算法、单目视觉算法和双目视觉算法相比,本文车辆检测与跟踪算法兼具双目视觉算法检测率高和单目视觉算法检测时间短的优点。     

基于双目视觉图像的倒车障碍物检测预处理方法

针对倒车过程中双目视觉图像障碍物检测时的误匹配、障碍物检测范围等问题,提出基于双目视觉图像的倒车障碍物检测方法。利用膨胀和腐蚀操作来消除误匹配及部分噪声;采用视差图像的二值化处理来控制障碍物的检测范围,实现基于距离的障碍物检测;接着使用基于行程的连通区域标记算法对各连通区域进行标记;最后计算各区域面积,将面积过小的区域作为噪点去除,将剩余区域作为障碍物提出来。实验结果表明笔者提出的基于双目视觉图像的倒车障碍物检测方法能够有效检测出车后图像的障碍物区域。     

基于视频的视觉航标巡检与分析系统

视觉航标是航海人员可以直接用视觉观测到的助航标志,确保视觉航标运行状态稳定和效能的正常发挥,是航海保障部门的重要工作之一.针对传统人工航标巡检存在的效率低下、成本高的问题,设计和实现了一种基于视频处理的视觉航标巡检和分析系统,实现对视觉航标巡检的智能化分析.实际应用表明,该系统能够有效提高视觉航标巡检的效率,提升了视觉航标巡检的信息化水平.     

工业机器人单目双视的应用研究

工业机器人单目双视系统充分利用机器人位姿便于调整的优势,在机器人带动摄像机一起运动过程中,对包含工件的场景进行多次图像采集,实现目标点三维坐标的识别。论文介绍了机器人摄像机的非线性快速补偿算法的定标原理,给出了机器人单目双视三维检测实验。单目双视结合工业机器人控制软件,可使工业机器人能实时调整运动轨迹也可对工件进行非接触测量,提高了工业机器人的适应性和灵活性。     

基于机器视觉的公路交通标志自动化巡检系统

针对既有交通标志巡检的调查手段和分析方法存在的成本高、效率低、精度低的弊端,提出了一种基于机器视觉的公路交通标志自动化巡检系统,实现对公路交通标志的移动式实时检测与分析。首先利用YOLO （You Only Look Once） 算法,将机器视觉技术运用到交通标志的检测中,加快了检测速度。然后给出了交通标志自动化巡检系统的系统构架、系统结构与功能及数据管理方案。最后利用该系统进行实测。实测结果显示,该自动化巡检系统能够准确地检测交通标志、道路标线及路面坑塘,具有较高的测试精度及较好的测试效果。     

基于单片机的手臂阀TIG自动焊接控制系统的设计

针对涡轮增压器手臂阀焊接工艺的特殊控制要求,设计了基于单片机的自动焊接控制系统。本文介绍单片机控制系统的硬件结构和软件实现,重点介绍由单片机模糊控制器实现对变频器驱动交流电机伺服工作台的高速高精度定位控制。焊接控制系统的应用效果良好。     

基于单片机和Fuzzy技术的液压在线故障监测系统的设计

介绍了基于单片机和Fuzzy技术的液压在线故障监测诊断系统的设计,给出了系统组成和软件设计。该系统以高性能单片机为核心,采用Fuzzy逻辑分析技术实现了液压系统故障诊断的基本结构和知识库的方法,建立了液压系统故障Fuzzy分析的逻辑结构,实验表明,该系统提高了液压系统故障推理的正确性和推理速度。     

新型全自动轨道巡检车动力学性能

为准确评估某新型全自动智能轨道巡检车的动力学性能,开展了轨道巡检车动力学数值仿真;轮轨接触采用非椭圆多点接触Kik-Piotrowski算法模拟,车辆系统建模过程中考虑悬挂力元非线性与轮轨接触几何非线性特性等因素,同时考虑车载设备参振影响;针对车轮踏面表面包裹高硬度聚氨酯的特殊结构,利用有限元软件ABAQUS建立了轮轨局部接触模型,采用Mooney-Rivlin橡胶模型模拟了聚氨酯特殊性质,计算了轮轨等效接触刚度;根据有限元计算结果修正了Kik-Piotrowski算法中的相关参数;基于Craig-Bampton模态综合法和多体动力学软件UM建立了车辆-轨道刚柔耦合模型;为验证仿真模型的准确性,开展了实车动力学试验;重点分析了直线和300 m小半径曲线,运行速度10~30 km·h-1工况下巡检车的振动响应。研究结果表明:车辆正常运行时,中间视觉模块垂向最大加速度大于左侧视觉模块垂向最大加速度,横向最大加速度小于左侧视觉模块横向最大加速度,车架最大加速度大于视觉模块最大加速度;车架中部易产生垂向弯曲变形,和视觉模块安装位置有胶垫减振有关;轨道巡检车在直线和300 m小半径区间运行性能整体良好,其中车辆在300 m小半径曲线段内30 km·h-1运行时,轮重减载率最大可达0.92,车架部位振动响应较大,为保证车载设备的安全性和避免车辆脱轨的风险,建议曲线段内检测速度控制在20 km·h-1左右。      

A Machine Vision System for Ball Grid Array Package Inspection

An optical inspection method of the Ball Grid Array package (BGA) was proposed by using a machine vision system. The developed machine vision system could get main critical factors for BGA quality evaluation, such as the height of solder ball, diameter, pitch and coplanarity. The experiment has proved that this system is available for BGA failure detection.     

基于立体视觉技术的磨粒显微测量方法

铁谱分析在航空发动机运行状态监控和故障诊断中有着极其重要的实际应用价值，准确获取铁谱磨粒的几何参数是进行有效分析的关键。但到目前为止，铁语磨粒的三维尺寸特别是厚度的测量仍然没有一套经济有效的方法，据此对基于立体视觉的磨粒显微测量方法做了长期的研究，并提出相应的软硬件系统和实现方法，初步解决了磨粒的三维测量问题。该方法根据双目立体视觉的深度感知机理，利用光学显微镜模拟体视模式进行光学成像，并辅助相应的匹配方法和计算方法来处理像对，获取微粒的厚度尺寸，并根据高度分布重建磨粒的表面形态。该方法达到了较好的实验效果，数据和模型结果均实现预期目标。     

注射器针头缺陷在线检测技术与虚拟仪器实现

针对国内绝大部分企业采用人工目视进行一次性注射器针头缺陷检测的现状,开发了一种基于虚拟仪器的针头缺陷在线检测系统。系统通过NI公司的[c]FP-PWM-520模块控制步进电机,利用LabVIEW的IMAQ VISION软件包进行数字图像处理,包括滤波、图像增强、自动阈值化、形态学处理、定位和模板匹配等。试验表明,该系统可以满足目前企业中各种规格的针头缺陷在线检测需求。