基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

基于单目直接法的水下视觉惯性里程计方法

为将视觉惯性里程计(VIO)有效地应用到水下场景中,提出一种适用于自主水下机器人(AUV)执行近距离作业任务时的水下VIO.针对水下环境中缺乏角点以及存在大量重复特征的特点,该系统在视觉部分使用了基于直接法的数据关联方式,在特征点提取过程中将像素点的梯度模作为特征提取的标准;为保证提取出足够多且有效的特征点,采用动态调...     

一种基于角点特征的场景锁定新方法

为了消除由飞机旋转、平移等运动造成的场景变化,使机载吊舱能对感兴趣场景连续侦察和跟踪,本文提出一种基于角点特征的场景锁定新方法。本文将参考图像等分成16块,选取每块中响应值最大的角点作为特征点,采用SAD(sum of absolute differences)算法进行特征点匹配,然后利用改进的RANSAC算法进行角点的一致性检测,利用最小二乘法解算全局运动参数,最后计算图像之间的累积运动。该算法便于在DSP+FPGA硬件平台上实现,能在20 ms内完成处理,实验结果表明,该算法匹配精度高,稳定性好,能较好地实现场景锁定。     

基于大场景三维点云的集装箱船关键绑扎特征识别与重建

在集装箱船验收过程中,集装箱船装载绑扎系统关键绑扎特征的精度验收具有重大意义,其位置直接影响集装箱堆叠精度和绑扎杆能否成功绑扎。目前采用的验收方法依赖于人工,需要在每一舱位放置集装箱绑扎试验工装进行验证,关键绑扎特征数目众多,因此工作量大、耗时长且测量不便。文章提出一种基于大场景三维点云的关键绑扎特征识别方法,根据设计图纸对大场景点云预处理,自动提取特征可能所在的范围;采用点云匹配方法识别绑扎特征位置,根据识别结果在混合现实环境中进行特征重建。文章用实际点云数据验证了识别结果与实际结果的一致性,可实现集装箱船关键绑扎特征的特征重建。     

改进的亚像素级快速角点检测算法

针对采用手工选择特征点能够保证特征点的均匀分布,但是自动化程度低而且耗时的问题,提出一种自动获取亚像素角点的新算法.该方法采用一种由粗到精的多层次检测策略,先采用SUSAN算法对角点粗定位,在此基础上用Forstner算子对角点精确定位.实验证明：文中的算法不仅保证SUSAN算法的灵活性和Forstner算子的亚像素级精度,而且速度快,并且对噪声具有鲁棒性.特征点的选择过程无须人工干预,完全自动化.算法克服了手工选择特征点耗时及自动化程度低的问题,而且能提取某些特殊性质的角点,具有自动自适应检测性能和较强的实用性.     

海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.     

Tribon M2在生产设计中的应用

介绍Tribon M2系统在船体平面建模中的应用,并对平面建模过程中使用的一些技巧和方法及出现的问题提出了几点看法.     

鱼山LNG码头规划选址中的船舶通航关键问题及对策

舟山市鱼山绿色石化基地是我国七大石化基地的重要组成部分,也是打造全国首个绿色发展标杆的石化基地,液化天然气(LNG)码头建设对基地发展十分重要。通过挖掘水域优势,将LNG船舶移动安全区设定为前1 n mile、后0.5 n mile、左右各1倍船长(约300 m),给对向船舶预留了约360 m宽的通道,解决了LNG船舶航行过程中对向封控的问题。通过使用代入法,分区段定量分析LNG船舶进出港过程中需要协调避让的船舶数量,形成LNG码头建设后的交通场景。通过对沪舟通道岱山北航道桥、LNG船舶和周围水域的三维建模,采用操纵试验手段,得出LNG专用航道转向点与跨海大桥的安全间距不宜小于6倍船长。     

基于OpenGL的虚拟场景生成技术

介绍了虚拟地形场景生成的基本技术,说明了规则格网方法的地形建模方法。使用线性迭加法模拟了海浪并加以绘制,并描述了树木、天空、船只、道路等自然景观的建模过程;给出了一种在PC环境中使用OpenGL图形接口和Visual C＋＋开发虚拟地形场景的技术和方法.讨论了虚拟场景的实时绘制技术,利用多线程技术实现了三维虚拟地形的实时绘制,绘制速度基本达到实时绘制的要求.最后,给出了一个虚拟地形场景的实例,并实现了人机交互,可以进行实时漫游。     

一种异步执行改进三维重构的并行方法

虚拟现实技术是一种模拟现实环境的交互式三维动态场景仿真,其功能需求因应用领域的不同而显差异,其共性技术难点集中在虚拟场景的高效构建和复杂环境的实时绘制,而目前三维重构方法具有较高的计算复杂度和较大的数据处理规模,影响了重建的质量和实时性.针对以上不足,文中提出一种异步执行改进三维重建的并行方法,其算法核心是将多目视频流重建过程分配到服务器端和终端异步执行;接着针对较耗时模块引入CUDA(compute unified device architecture)并行技术,使得重构效率明显提升;最后,通过实验验证了文中方法能有效提高计算效率,减少终端节点与服务器之间的数据传输量,并在一定条件下改善重构的及时性.在移动网络环境中,该方法充分利用终端硬件设备,为室内动态三维场景的实时呈现提供了一种实现方式.     

基于亚像素级角点检测的双目视觉距离测量

要提高双目测距的精度,需要高精度的视差,为此引入亚像素检测方法。首先,采用Bouguet立体校正算法将左右图像进行极线校正,以减少匹配计算代价,提高匹配效率;然后,利用Harris角点探测器在一矩形领域内寻找一个最强特征点作为待匹配点,再采用最大互相关法对左图像进行匹配搜索确定匹配点。最后,对已匹配好的点对进行亚像素级检测,即可得到亚像素级视差。实验结果表明,该方法能将角点检测精度提高到0.001像素,测距精度也相应提高,距离越远效果越明显。     

超声冲击法改善高强钢焊接接头的疲劳性能

焊接接头的疲劳强度远低于母材 ,大量试验表明疲劳裂纹主要起源于接头焊趾处。使用超声冲击法处理接头 ,以改变焊趾区几何形状、消除焊趾缺陷、调整焊趾区残余应力场 ,是改善焊接接头及结构疲劳强度的一种有效方法。利用自行研制的超声冲击装置 ,采用两种接头形式 (纵向角接接头和对接接头 )进行了 SS80 0高强钢原始焊态与超声冲击处理态的疲劳对比试验 ,结果表明 :( 1 )双面焊对接接头焊态试件的疲劳强度Δσ ( 2× 1 0 6 )为 1 5 0 MPa;单面焊对接焊态试件的疲劳强度Δσ ( 2× 1 0 6 )为 1 3 2 MPa;纵向角接焊态试件的疲劳强度Δσ ( 2× 1 0 6 )为 98MPa。 ( 2 )超声冲击处理态单面焊双面成型试件与原始焊态试件相比 ,疲劳强度提高 1 3 2 %左右 ,疲劳寿命延长了 48～ 1 3 2倍 ;双面焊接对接超声冲击处理态试件与原始焊态试件相比 ,疲劳强度提高95 %左右 ,疲劳寿命延长了 2 2～ 62倍 ;纵向角接接头超声冲击处理试件与原始焊态试件相比 ,疲劳强度提高1 73 %左右 ,疲劳寿命延长了 3 2～ 70倍。 ( 3 )超声冲击处理技术能够大幅度改善高强钢焊接接头的疲劳性能     

视觉传达技术的雾天舰船图像恢复研究

由于使用基于空间角度恢复方法、基于变换领域恢复方法受到大量像素影响,特征点提取结果不精准,会导致图像恢复效果较差。为了解决该问题,提出视觉传达技术的雾天舰船图像恢复研究。剪裁提取目标区域,计算像素间隔,得到图像的物理坐标。以此坐标为基础进行三维图像面的重建。通过信息交互,确定重建面的同体元坐标点,完成三维重建。基于重建结果,调整局部区域亮度,区分明暗原色,结合视觉传达技术,设计了雾天舰船图像恢复流程,避免了边缘提取不连续的问题。由实验结果可知,该方法特征点提取结果与图像比例下实际值一致,误差为0,图像恢复效果较好。     

极线约束条件下的双目视觉点匹配策略研究

为减小计算量,提高匹配效率,首先采用Bouguet算法对待匹配的左右图像进行极线校正,使其极线处于平行对准状态;采用Harris角点探测器提取左图像中的感兴趣角点作为待匹配的特征点;分析最大互相关匹配、最小向量夹角匹配2种准则的不足之处,并针对此问题设计一套逻辑判断程序从2种准则确定的若干候选匹配点中优选出最佳匹配点.实验结果表明,采用逻辑判断程序优选候选匹配点后,双目匹配成功率有了较大提高,达到97％,具有较强的鲁棒性.     

"温州海”轮舵机修理情况报告

舵机资料:名称:P. M. V. STEERING GEAR(转叶舵机) 型号:500-130 系列号:825 制造年份:1982制造厂:BURMEISTER & WAINKIPSV. BYGGENR. 906 动力系统:2台电动双螺杆油泵型号:D4C-045 N1 1 主要故障现象 1.1 舵机油泵在大舵角用舵时工作压力不能建立(工作压力60kg/cm2); 1.2 舵机油泵单油泵工作时只能使舵叶转动左右15°; 1.3 双油泵虽能使舵叶达到左右满舵,但所需时间为118s(船舶满载,深水区,主机全速的情况下); 1.4 大舵角用舵时,上下盘根漏油,且在相同的部位(左右两侧).     

基于 GPU 的 Harris 图像特征提取

船用钢板的加工制造主要采用水火弯板的加工过程,随着三维测量技术的发展,现代工业系统主要采用视觉测量技术,它针对目标钢板的纹理特征不明显的特点,提出了一种点阵结构光的方法来测量钢板的三维形状.通过对钢板投影一些点阵,采用基于 GPU 的 Harris 加速角点检测算法提取投影特征点.实验结果表明,对于分辨率为995＆#215;646大小的图像加速比提高了26.36倍.     

基于船舶领域的雷达图像区域编码方法

为了克服VDR雷达图像压缩质量与压缩比之间的矛盾，根据船舶航行特点和避碰原理，采用局部优先原则，研究了基于船舶领域的雷达图像区域（ROI）编码方法：对直接影响船舶安全的船舶领域进行无损压缩，其他区域进行有损压缩。试验表明：该方法在不影响事后对雷达数据进行分析的情况下，可以提高图像压缩比3倍－5倍以上，明显节省了信息存储空间。     

基于BRISK改进的快速角点特征算法

论文提出了一种改进的快速角点特征算法.该算法基于BRISK算法,对特征描述子建立方法及匹配算法进行了改进:特征描述子建立阶段,提出了降低相关性的采样点对选择策略以及幅值—旋转两级描述子建立方法;在特征点匹配阶段,提出“移位”“异或”的两步位操作特征匹配算法,并通过部分匹配及检测汉明重量阈值的方式进一步加快算法执行速度.实验结果表明,较其他角点特征算法,该改进方法具有更快的运算速度,更加满足实时应用的要求.     

基于点云配准的集装箱船模拟绑扎方法

针对目前集装箱船堆箱绑扎精度验证时，因测量条件恶劣和工装繁重而影响造船工期的问题，通过使用点云配准方法求解舱口盖箱角和绑扎眼板的位姿，并基于此提出集装箱的模拟绑扎方法。该方法通过在大场景船舱点云中提取相对较小的箱角和眼板特征进行点云配准，并求出其实际位姿，同时建立相应的数学模型解算出绑扎余量和集装箱间隙等参数，判断绑扎杆的干涉情况。最后，现场绑扎试验表明，模拟绑扎计算值与试验结果较为相近，有望在未来替代传统的人工绑扎验证方法，实现集装箱船建造过程中的集装箱绑扎数字化模拟验证。     

无人水面艇的双目视觉应用

双目视觉技术在汽车辅助驾驶,三维重建,机器人等领域具有广泛应用,本文通过实验,将该技术应用于海洋场景下实现无人艇对环境的感知,本文通过海上实验平台,实地采集了海洋场景下的左右目视图,并对校准后的双目运用SAD方法进行视差立体匹配计算并最终生成海面场景下的视差图像,在ROS下将视差图像映射到三维点云空间,通过点云测量距离与激光测距距离相比较得到双目观测误差的结果,本文通过实验验证了双目视觉技术应用于海洋环境下为无人水面艇提供视觉导航的可行性,具有一定的实用意义。