基于平面直线图链的单调完全集的研究

计算几何中的链方法是平面剖分中一点定位的好方法，本文讨论了从任何平面直线图红正则化手续，进而构造链的单调完全集的方法和过程，这是用链方法进行一点定位的必要准备。     

基于轮廓特征的快速响应码定位与提取方法

针对传统方法对低分辨率无自动对焦功能摄像头拍摄的QR码图像进行定位提取成功率低的缺点,提出了一种新的QR码定位与提取方法。该方法利用QR码寻像图形轮廓上的特征进行条码定位,然后利用直线最佳逼近法进行边界轮廓的寻找,找出四条边界,最后利用平面坐标变换法将条码图像旋转至水平,形成标准QR码图像,从而完成QR码图像的提取。     

机器视觉在物体位姿检测中的应用

研究了机器视觉技术在物体位姿检测中的应用.从两个方位架设工业相机采集目标图片,采用张正友基于2D平面靶标的相机标定方法对相机进行标定.使用目标图像减去背景图像和形态学运算的方法进行粗定位,初步检测目标区域.利用Hough变换检测目标直线边缘,依据极线约束原则、灰度相似性以及直线约束进行边缘直线及其端点的匹配.计算出各直线端点的空间三维坐标及其单位方向向量.在已知目标模板的条件下,目标的几何参数已知,利用简单的几何关系求取目标的位姿数据.     

基于最小二乘修正的随机Hough变换直线检测

利用Hough变换进行直线检测时,由于直线在参数空间中的映射容易受到邻近目标、噪声以及本身非理想状态的干扰,算法中的投票过程较易出现无效累积,进而导致虚检、漏检及端点定位不准等问题.针对传统方法的上述缺陷,提出了一种基于 ρ-θ 域最小二乘拟合修正的随机Hough变换的直线检测方法.首先, 在随机抽样时利用像素-长度比值对抽样的有效性进行判定,剔除不在直线上的抽样点对;然后, 对邻域相关点进行 ρ-θ 域的最小二乘拟合,得到修正后的直线参数用于累加投票,投票过程中设定累加阈值,通过检测峰值点逐次检出疑似长直线;最后, 通过设定断裂阈值对每条长直线进行筛选和分段,定位出直线段的端点.仿真实验表明,所提方法在投票时有效抑制了复杂环境对局部最大值的干扰,使直线检测的准确率得到显著提升.     

判别线面相交及面面相交可见性的假想墙法

针对判别直线与平面相交及平面与平面相交的可见性提出了一种假想墙的方法。 在直线与平面相交问题中探讨了 3 种典型的情况：一般位置直线与特殊位置平面相交、一般位 置直线与一般位置平面相交、特殊位置直线与一般位置平面相交;在平面与平面相交的问题中 探讨了 3 种典型的情况：特殊位置平面与特殊位置平面相交、一般位置平面与特殊位置平面相 交、一般位置平面与一般位置平面相交。通过假想墙方法,可快速准确地判断直线与平面相交 及平面与平面相交的可见性,为机械制图课程相关内容的学习及教学提供一些参考。     

一种改进的宽带双曲调频信号检测方法

动物回声定位所用超声波具有双曲调频的形式,充分利用此信号的特性可以提高水下信号处理系统的目标检测性能.利用宽带舣曲调频信号自小波变换域的特性,针对直线形式的回波小波峰脊,将宽带目标回波检测问题转化为小波变换二维平面上的直线检测问题.提出了一种改进的基于小波-Radon变换的宽带仿生信号检测方法及其简化算法,并进行了仿真验证,结果表明检测器性能优于完成匹配滤波的宽带小波检测器,充分利用了宽带仿生信号的特性,同时印证了选择宽带双曲调频信号作为发射信号的合理性.     

直线特征的交互矩阵求取

直线特征在视觉跟踪、视觉伺服中具有重要作用, 但目前的直线交互矩阵的求取受到制约, 需要已知含有直线的平面在摄像机坐标系中的方程参数. 为摆脱含有直线的平面参数的约束, 本文利用两点的极坐标推导出直线的交互矩阵, 并给出直线交互矩阵求取方法. 经分析得知, 对于与摄像机光轴接近垂直的直线, 其在成像平面上的角度变化主要受摄像机姿态变化的影响, 对摄像机的位置变化不敏感. 对于与摄像机光轴平行的直线, 其在成像平面上的角度变化受摄像机旋转以及垂直于光轴平移 的影响较大. 实验结果验证了本文方法的有效性.     

机器人抓取视觉传感目标精确定位方法

机器人抓取目标时,准确完成任务的前提是可以精准检测到目标位置,当距离目标较远时,以信号传感为基础的定位精度和稳定性会受到影响。为解决上述问题,提出基于视觉传感器的机器人抓取目标精确定位方法。利用视觉传感器获取目标图像,并标定目标位姿。采取直线段检测方法提取目标位姿特征,将提取的特征输入到改进粒子群算法的支持向量机回归模型中,输出定位结果。利用回归误差补偿模型对定位结果补偿,完成机器人抓取目标精确定位。实验结果显示,利用视觉传感器后,机器人抓取目标的定位时间为35s、与实际位置的接近程度高于81%、置信度高于92%,由此可知机器人抓取视觉传感目标定位效果较好。     

矩形模板下摄像机标定和目标定位方法研究

提出一种利用矩形进行摄像机标定和目标定位的新方法.该方法根据透视投影几何关系中旋转矩阵的单位正交性,由矩形的四个顶点的像构造无穷远平面上绝对二次曲线的像ω的约束方程标定摄像机内参数;目标定位转化为求解摄像机外参数,无需计算图像和空间平面间的单应矩阵,直接由矩形顶点确定.本文方法完全摆脱了复杂的图像匹配问题,所有计算方法完全线性化,标定过程简便.模拟和真实图像实验结果证明了方法的可行性,表明该方法求解精度高、鲁棒性强.     

分类器的可视化算法设计与应用

利用平面直线区域的数学模型，设计了一种利用平面直线区域进行分类识别的方法，并将此算法应用于油气层识别中。实验证明，此方法简洁、有效，对生产实践具有一定的可行性和实用性。     

结构光视觉传感器现场标定几何法研究

与基于交比不变性求解特征点坐标来标定激光平面的方法不同,本文提出了一种可适用于未知环境的线结构光三维视觉传感器现场标定的新方法,该方法只需简单几何知识,就可直接利用几何方法实现快速标定。通过拍摄一个与线结构光相交并以不同姿态随机自由移动的平面靶标的图像(至少三幅),就可同时实现三维视觉传感器CCD和激光平面的快速标定。该方法方便,快捷,简单,可实现自动化,标定精度高。实验结果证明了该方法的方便和有效性。     

基于单次反射的井下单基站DOA和TOA定位方法

针对井下巷道单基站定位系统中无线信号受多径效应、非视距传播影响导致定位误差较大的问题,提出了一种基于单次反射的到达方向(DOA)和到达时间(TOA)的联合估计定位方法。该方法利用视距路径和多条单次反射路径的TOA估计值构建以基站原点和单次反射点为焦点的双曲线,利用DOA估计值构建直线,从而建立含有连续位置信息的二元多次估计方程组,通过计算直线与双曲线的交点得到移动目标的精确位置。仿真结果表明,该方法较视距直接定位方法的定位精度有较大提高,且当单次反射路径为3条时即可达到较高的定位精度。     

AUV波阵面水声精确定位

本文提出在长基线自治水下机器人导航定位系统中用波阵面进行定位的方法 ，即用射线理论求出波阵面，用波阵面相交求出目标位置．模拟计算表明，对于深海导航定 位，利用这种方法可以较大地提高定位精度．     

基于立体定位技术的自动化精密加工系统设计

传统自动化精密加工过程由目标定位、程序控制、自动化操作3个环节实现。在目标定位环节,一次精度难以保证,二次精度更是随磨损而衰减,导致自动化生产无法满足高精度和高成品率的加工要求。为此,提出一种基于立体定位技术的目标定位优化方法,该方法首先在加工机械臂上安装定位传感器,然后对物料的待加工点进行立体建模,并基于经验模型操作机械臂进行坐标初始化,从而构建了以机械臂动态位置为变量、以高精度和稳定性为目标的优化模型。通过实验数据和算法优化结果得出了补偿算法和经验模型参数,分析了定位精度和加工精度之间的关联关系。     

基于机器视觉的航空散热器智能定位钻孔技术

因某型航空散热器再制造的需要，需对产品大量的散热管进行重复的钻孔工作，为解决人工钻孔不便开发的问题开发出一种利用带机器视觉装置的工业机器人对散热器进行定位钻孔的技术。根据产品的特点选用了相应功能的工业机器人与机器视觉装置硬件，给出了智能定位钻孔系统的设计技术方案，建立了系统控制以及软件结构框架。通过最小二乘法对机器视觉采集的图像进行处理，给定了系统坐标标定的过程和方法,明确了机器人定位精度及视觉精度的计量方法。试验结果表明，该系统提高了钻孔效率和精度，可应用于实际生产。     

基于PLC的自动码垛系统在制造领域的研究与应用

随着智能化工业控制的发展,自动码垛控制系统在工业制造中被广泛应用,是当代制造智能化生产中不可缺少的好帮手。该系统主要用在制造钢瓶生产车间的自动化码垛当中,主要采用了三菱FX3U的PLC、电永磁吸盘控制系统、步进电机和台达人机界面等来控制和监控码垛的自动化全过程,且具有自动计数、定位、自动抓取、卸料等功能,能提高生产效率,保证安全生产,这样对公司的精益生产,优化生产线具有重要的意义。     

六面体体元网格三维地质模型剖切算法

针对常用的六面体体元网格三维地质模型,提出了一种求剖切面的算法.首先,采用分层投影求交点的方式,将地质体模型与切割面投影到同一平面,三维空间下的地质体模型与切割面的剖切转化为二维平面上的四边形网格与切线段求交点的运算.为减少判交次数,先根据切线走势判断可能存在交点的区域,再对可能区域进行精确判交.其次,找到并求出不能通过投影方式得到的交点.然后,将得到的所有交点按规则组成四边形网格,对每个四边形三角化处理得到TIN形式的剖切面.最后,对该TIN面进行显示.实验证明了对六面体体元网格三维地质模型剖切的可行性.     

线阵相机的圆环旋转标定方法

由于传统线阵相机的标定过程复杂,且对标定物精度要求较高,难以保证缺陷的定位精度,本文提出一种线阵相机的圆环旋转标定方法以提高缺陷的定位精度。该方法设计一种新型的圆环形标定板,在静态标定基础上通过旋转线阵相机采集相机视线与圆的交点的坐标,得到旋转角度以及多组标定点,建立线阵相机的成像模型和径向畸变模型,通过非线性优化整体误差函数求解相机的内参和畸变参数,同时分析相机不同旋转角度对标定精度的影响。实验结果表明,当θ≤20°时,该方法的标定精度在0.35 pixel以内,满足实际检测的定位要求,并且在PCB缺陷检测中得到较好的验证。     

基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法

针对传统曲面分割求交方法存在的平面片的选取、遗漏部分交线段以及交线间断 的问题,提出一种基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法。以等深度分割方法为基础, 避免了交线不连续的问题,当分割达到一定层次时以空间多边形近似曲面片,并对空间多边形 进行三角剖分,以三角形对的交线近似空间多边形之间的交线,进而以空间多边形的交线近似 曲面片的交线,最终得到相交曲面之间的交线。利用曲面片轮廓构造出的空间多边形更加接近 曲面片的真实形状,提高了逼近精度,同时对空间多边形进行三角剖分,提高了求交精度,进 而降低了丢失交线的可能性。实验验证了该算法比传统的分割法更加精确。