基于双目视觉的工件定位与抓取研究

针对生产制造过程中工件的自动定位、识别与抓取等问题,研究基于双目立体视觉的工件识别定位方法;对每个工件进行SIFT特征提取,采用模板匹配方法实现工件的识别.用形态学方法获得工件特征点的二维信息,结合双目立体视觉标定技术得到工件的三维坐标,为机器人抓取工件提供信息;在实验中,相机标定、匹配识别与三维定位程序在MATLAB环境中执行,应用MATLAB和VC++混合编程技术将获得的工件信息传递给机器人的控制程序,实现了机器人对工件的在线实时抓取.     

板坯号自动识别系统的研究与实现

手写数字自动识别应用在热轧炼钢生产流水线中可解放劳动力,提升准确率并提高工作效率。为此根据具体需求,系统地分析了板坯号图像获取与处理、数字识别、板坯号规则匹配等自动化过程,重点研究了板坯定位和分层分类识别等关键技术,实现了板坯的自动定位、手写板坯号的自动识别和系统录入。实验结果与实际应用表明,该系统达到了较高的识别正确率,进而集成并实现了板坯号自动识别系统,具有较好的应用效果。     

DW设备电气焊点的定位与识别技术研究

DW设备中电气焊点的形状很多,为了实现其焊接过程的自动化,必须能准确地定位和识别这些焊点。出于对实际情况的考虑,本文提出了一种基于图像处理的自动定位和识别方法。首先,采用自适应阈值分割技术实现对图像特征区域的增强;其次,采用Canny边缘检测算子精确定位特征区域边缘;再次,在特征区域边缘内执行膨胀算法获得闭合完整的特征区域;最后,利用模板匹配技术实现焊点特征的定位和识别。实验结果表明,本文提出的方法有效地解决了DW设备中焊点的定位和识别问题。     

基于视觉定位的机器人搬运技术及应用

机器人通过视觉对工件位置信息进行分析处理,完成相应搬运任务已成为机器人应用的主要发展方向。本文主要针对立体仓储系统中基于视觉定位的物料搬运应用进行研究。系统中采用智能相机Vision Hawk对目标进行视觉定位,运用摄像机标定技术实现相机—机器人坐标系的标定,通过控制软件Workvisual来完成机器人的运动控制和轨迹规划,进而实现机器人对多种类型工件的识别、定位及搬运。     

基于图像处理的水位信息自动提取技术

为满足水尺量测水位自动化和实时性的需求,提出通过图像处理技术实现对水尺图像自动提取水位信息的技术方法。首先通过对水尺图像进行图像增强、二值化、边缘检测和去除噪声等处理定位出水尺;然后根据水尺上字符的特征实现字符分割,采用模板匹配法实现字符识别,并运用最长等差数列法对识别结果进行优化校正;最后根据识别结果,分不同情况计算出水尺读数。实验结果表明,该方法识别信息的正确性和精确性较高,可满足实际应用需求。     

单字母图像在流水线分拣平台上的应用

论述了单字母图像应用于流水线上的箱体来实现自动分类、矫正摆放的一种方法。将有探测图形的单字母图像标示箱体,对图像进行二值化、滤波、探测图形处理、旋转图像、定位字母和BP算法识别,并控制六自由度机械手臂完成分拣任务。采用VC++6.0编程实现,满足实时性并已实际应用。     

基于机器视觉的超视场工件识别抓取系统

目前,应用机器视觉系统进行工件检测时,对于工件体积相较单个相机视场范围较大的超视场工件,因无法拍摄出工件完整图片,因而存在工件识别困难以及定位不准等问题.针对这些问题,本文提出了一种基于机器视觉的超视场工件识别抓取系统WRGS （workpiece recognition and grabbing system）.该系统无需拍摄工件完整图片,采用提取工件上特征点进行形状匹配的方法来实现对超视场工件的有效识别.系统定义了每类工件标准位置用于位姿计算,通过设计由粗到精抓取网络的方法,WRGS解决了超视场工件定位困难的问题,并提高了抓取精度.该系统能通过自学习来适应多种工件,从而提高了系统的柔性.通过实验例证,整个系统抓取时间小于6s,落爪位置与目标在水平方向上的误差≤ 2mm、高度误差≤ 0.2mm、角度误差≤ 0.3°.     

基于OpenGL的工业机器人分拣系统仿真

针对工业机器人视觉分拣工件问题,开发了一套工业机器人分拣仿真系统。该系统主要包括工件的识别与定位算法和机器人分拣的动态仿真,是基于VC++6.0开发平台和OpenGL图形库而开发的。工件识别是依赖于角点检测实现的。本文在确定工件表面中心和长轴的基础上,基于几何原理提出了一种新的机器人运动学反解方法,并验证了运动学分析的正确性,且直观地实现了机器人分拣工件的动态仿真。仿真结果表明,该系统能够快速、准确分拣工件,满足实际工程的要求。     

基于局部特征的遥感图像快速自动配准

针对图像处理领域中遥感图像的配准问题,提出一种基于图像局部特征的快速、自动配准方法。该方法选取具有良好尺度、旋转不变性以及精确特征点定位能力的SIFT局部特征,使用其特征向量间的欧氏距离作为相似性度量进行特征点匹配,并依据仿射变换误差准则去除奇异匹配特征点对,采用仿射变换的几何模型,实现了遥感图像的快速自动配准。实验结果表明,方法是高效、精确以及稳定的。     

基于特征匹配的集装箱识别与定位技术研究

集装箱识别与定位是实现港口自动化的关键技术之一。模板匹配是一种较常用的 图像识别方法,但传统的模板匹配算法仅基于像素的灰度信息进行对比匹配,当外部环境稍有 变化时,算法的鲁棒性会大幅下降,且存在匹配效率不高,适应性不强等问题。提出基于目标 颜色模板预定位与变步长图像块匹配分割相结合的算法,将具有形状不变性的特征向量作为集 装箱实时识别与定位的重要依据,实验结果显示该识别方法能有效提高图像分割效率,同时对 目标平移、旋转、尺度变化具有适应性。     

一种基于面阵相机的在线图像拼接方法

对于生产流水线上输送较慢的大尺寸工件,利用线阵相机对工件进行检测的成本较高和相机的功效不能完全发挥的缺点,提出了一种基于面阵相机的在线图像拼接方法;该方法能在一定的速度范围内有效地对运动物体整体图像进行实时拼接;在图像匹配过程中,该方法运用基于匹配点对误差排序的方法,将正确的匹配提取出来;利用误差阈值内的角点组合来估计单应性矩阵;然后利用Levenberg-Marquart(L-M)非线性优化方法对求得的矩阵参数进行优化得到最终单应性矩阵参数;实验验证结果表明,该方法稳定性好。     

动态图象运动矢量多重跟踪搜索算法及实现

针对动态图象运动矢量搜索过程中，使用普通的对数搜索方法有可能无法搜索到真实最优运动矢量的问题，分析了产生该问题的原因，并提出使用运动矢量多重跟踪方法进行运动矢量搜索。在图象匹配的过程中应用亚采样模板有效地降低了该方法的计算量。对大量数据的分析试验证实，该方法具有很好地适应多极点匹配图象的特点，能准确搜索到真实最优运动矢量点。     

面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

基于向量长度的Hausdorff距离图像匹配方法

针对采用Hausdorff距离描述两组点集之间相似程度时对孤立点噪声敏感的问题,提出一种基于向量长度的Hausdorff距离图像匹配方法。考虑图像中像素点之间的相互关系,连接图像中一个像素点和其他点构成一个向量长度集合,每个像素点对应一个向量长度集合,进行图像匹配时,计算模板图像中每个像素点的向量长度集合与待匹配图像中像素点向量长度集合的改进Hausdorff距离,从而得到匹配的量化结果。实验表明,新方法处理噪声图像具有较好的鲁棒性。     

基于子向量距离索引的特征匹配算法的改进

在解决高维向量的搜索问题方法中,基于子向量距离索引的向量匹配算法iSVD拥有较好的搜索精度和效率。但是,该算法计算复杂度仍然较高,在实际应用中会受到限制。针对该问题,引入关键维选取方法,对iSVD算法进行改进。该方法首先将特征向量划分为多个子向量;再通过某种筛选方法,选出部分子向量代替原特征向量,进而创建索引值;最后利用索引值进行最近邻搜索。该方法能够将相似性较小的特征向量进行有效的区分,且可以进一步缩小最近邻搜索的搜索范围。实验结果表明,该算法能够在保持良好搜索精度的同时,提高匹配的正确率,缩短匹配时间,具有较好的实用性。     

基于概率及复合指标的矢量数据对比

提出了一种广义的空间实体对比匹配算法──基于概率及复合指标的矢量数据对比算法。该算法由传统匹配单个指标扩展到多个指标,综合考虑矢量数据的属性、空间和图形信息,融合了多种信息指标,并能有效解决非一对一的匹配情况。实验结果表明该方法具有良好的精度和召回率,对比结果可有效应用于矢量地图数据的增量更新。     

基于AST的代码抄袭检测方法研究

为了检测程序设计类课程中出现的作业抄袭行为,提出了基于抽象语法树的抄袭检测方法.运用语法分析工具对代码进行语法分析生成抽象语法树(AST),通过计算生物学中序列匹配的算法进行程序相似度的计算.提取程序相似部分的AST特征,生成空间向量,聚类分析找出“抄袭团伙”.实验结果表明,该方法对抄袭行为具有较好的检测效果,并能比较准确地找到“抄袭团伙”.     

基于向量模的坐标变换不变性的碎片匹配方法

根据向量模在平移、旋转等坐标变换中具有不变性的特征,给出了一种新的碎片匹配算法。先对碎片图像进行预处理得到图像边界,然后计算每条边界曲线上任意两点构成的向量的模（欧式距离）,并按边界点顺序排列向量模值,比较向量模值,找出最长的匹配段就是两个碎片的匹配边。在拼接时,同样根据模的这一特征,已知点坐标和模值,解方程组即可求得其余边界点在目标坐标系的坐标。该方法原理简明,编程容易,计算速度快。最后通过实验验证了该方法的有效性。     

基于能力匹配的异地敏捷开发任务分配方法

为了能够快速准确地获得异地敏捷软件开发团队任务分配的全局最优解,提出了一种基于能力匹配的异地敏捷开发任务分配方法.该方法强调子任务能力需求和团队能力的匹配关系,构建了能力匹配的效用函数,对效用矩阵进行求解,全局效用值最大时获得最优分配方案.算例仿真结果表明,所提出的方法可以有效得到能力匹配较优的任务分配方案.