基于主动视觉的手眼矩阵和光平面标定方法

为解决现有基于主动视觉方法标定手眼矩阵和结构光平面操作较复杂的问题,提出一种基于主动视觉的同时标定手眼矩阵和光平面的方法。通过精确控制机器人做两次相互正交的平移运动,求解手眼矩阵的旋转部分;而后通过两次及以上带旋转运动,求解手眼矩阵的平移部分和光平面方程。该方法简单,无需使用特定靶标,标定过程只需3个特征点,即可实现机器人手眼矩阵和光平面方程的标定;实验结果证明了该方法的有效性。     

基于平面模板的摄像机标定方法

给出了一种基于平面模板的摄像机标定的新算法.所用的标定模板由一个内嵌矩形的圆组成,通过模板图像在像平面上的投影计算圆环点,建立绝对二次曲线对摄像机内参数的约束方程,只需要摄像机在3个(或3个以上)不同方位摄取平面模板中的图像,即可线性求解摄像机的内参数.该方法原理简单,对摄像机运动没有约束,不涉及图像匹配,平面模板容易制作,无须知道物理度量,实验证明本方法可行,并有较好的鲁棒性.     

基于神经网络的摄像机平面模板标定方法

根据立体视觉原理,提出了基于神经网络摄像机标定方法,该方法的特点是采用平面模板作为标定物.由于传统的标定算法在考虑各种非线性畸变时计算十分繁琐,利用BP神经网络来直接学习图像信息与三维信息之间的关系,可实现从输入到输出的任意非线性映射.为了提高BP神经网络训练速度和避免陷入局部最小解,采用引入动态因子的学习算法.实验结果表明,该算法具有较高的标定精度,而且可行.     

弧焊机器人TCF参数的标定

本文介绍了一种利用机器人正运动学方程和空间坐标变换关系来求解机器人的末端执行器参数的方法．通过应用于本实验室的九自由度弧焊机器人的操作机（６DOF）对此方法进行了验证,并给出了实验结果,而且分析了此标定方法的优点及不足之处．     

基于平面模板的机器人双目标定与目标定位

视觉是机器人获取外界信息最主要的途径,通过视觉系统准确地定位目标物体是机器人控制中的关键技术。为了使机器人准确地获取目标物体的位置,文中采用平面模板法对双目摄像头进行标定,构建机器人坐标系,完成对目标物体的定位。经过标定,双目摄像头可以获取目标物体在空间坐标系中的位置,经过坐标系转换,可以获得目标物体在机器人世界坐标系中的坐标值,该值是机器人实现对目标物体伺服跟踪和抓取的重要数据。最后,本方法在家庭机器人上得到了验证,机器人能够准确地定位目标物体。     

基于平面模板的摄像机标定方法

针对道路交通事故现场图自动绘制中的摄像机标定问题,提出一种平面模板摄像机标定方法。在畸变较小的图像中心区域求取初值,采用基于内部映射牛顿法的子空间置信域法求解部分参数,引入畸变模型,通过直线特征约束求得剩余参数。实验结果表明,该方法能简化标定过程,减少运算量,提高计算速度。     

基于平面二次曲线的摄像机标定

提出了一种基于平面二次曲线的摄像机标定方法 .该方法只需要摄像机在 2个或 2个以上不同的方位摄取一个含有 3个或 3个以上同心二次曲线的平面模板的图像 ,摄像机和平面模板都可以自由移动 .所提出的摄像机标定方法在求解过程中不需要非线性迭代 ,可以直接获得解析解 .由于该方法利用二次曲线作为标定基元 ,简化了基元对应问题 ,并且精度和稳定性都比较高 .另外该方法原理简单 ,对设备的要求比较低 ,非常适合对计算机视觉不太熟悉的人员使用 .     

基于神经网络的机器人手眼无标定平面视觉跟踪

在手眼关系及摄像机模型完全未知的情况下,建立了眼在手上机器人平面视觉跟踪问题的非线性视觉映射模型,将图像特征空间和机器人工作空间紧密地联系起来.在此基础上,设计了基于人工神经网络的视觉跟踪控制方案,将视觉跟踪问题转化为图像特征空间中的定位问题.仿真结果表明该算法能完全消除稳态跟踪误差,具有很强的环境适应性和容错能力,算法简单,易于实时实现.     

结构光视觉引导的焊接机器人系统自标定技术

为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定;解决现有标定方法复杂;标定靶标制作要求高等缺点;提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像;通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动;标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分;通过进行2次带旋转运动;结合激光条在特征点平面的参数方程;标定手眼矩阵平移部分和结构光平面在摄像机坐标系下的平面方程;并针对不同焊枪长度进行修正。在以Denso机器人为主体构建的结构光视觉引导的焊接机器人系统上的测试结果稳定;定位精度可达到±0.93 mm。该标定方法简单;特征选取容易;对焊接机器人系统在实际工业现场的使用有重要意义。     

改进的平面模板两步法标定摄像机

最近,张正友提出用平面模板两步法来标定摄像机。该方法能高精度地标定摄像机,且简便易行,可以说是两步法标定的代表,但其算法模型仅考虑了镜头径向畸变,其对切向畸变较大的场合,如鱼眼镜头成像,则不适用。为此,通过改进其摄像机模型,提出了一种改进的两步法,该方法先用图像中心附近点求取初值,由于图像中心附近点畸变很小,故求取的初值能很好地逼近准确值,然后采用一种基于内部映射牛顿法的子空间置信域法通过求精来得到所有参数。仿真实验和真实实验的结果表明,该方法的标定精度要优于张正友的方法,鲁棒性也更好。     

基于奇异值分解的机器人工具坐标系标定

机器人通过在末端安装不同的操作工具来完成各种作业任务,而工具参数的准确度直接影响着机器人操作精度,因此研究一种准确、快速的工具坐标系标定方法具有重要的意义。该文提出一种称为三点五步法的机器人工具坐标系标定方法,并基于矩阵的奇异值分解理论对该标定方法进行了严密的数学推理,证明该标定方法理论上的可行性。采用该算法进行工具坐标系标定具有操作简单、标定精度高、可靠性强和算法易于程序实现的特点。     

基于平面镜的摄像机内参数线性标定方法

提出了一种全新的基于平面镜的摄像机标定方法。该方法无需任何标定物,利用平面镜的反射性质和灭点、灭线等理论,通过移动摄像机或平面镜作至少2次平移运动(各次平移间应存在旋转运动)即可线性地标定摄像机的内参数。模拟图像实验和真实图像实验表明所提出的方法能快速、方便地对摄像机进行标定,具有较好的稳定性和精度。     

基于平面二次曲线的非单视点全景相机标定方法

全景相机的标定一般是在单视点环境下进行的,但由于单视点约束条件较为苛刻,所以系统很难精确标定。因此研究在非单视点下的全景相机标定问题有很大的应用价值。本文提出一种基于平面二次曲线计算非单视点折反射全景相机反射镜位置与姿态的标定方法。该方法在标定过程中不需要非线性迭代,可直接获得反射镜位置与姿态参数的解析解。最后本文进行相关的标定实验,用全景透视和柱面展开图像验证标定结果,验证了本文提出的标定方法准确有效,且计算简单,易于实现。     

基于LabWindows／CVI测控系统报表的模板化生成

数据报表生成是测控系统一个重要组成部分。针对LabWindows/CVI平台下的测控系统传统的报表生成方法存在生成不规范、难排版等缺点,提出了模板化生成报表的两种方法。综合分析LabWindows/CVI与Word、Excel通信方法及此方法对测控系统的影响。该法具有易于模板制作、调用和更换的特点,且可实现测控报表模板化的生成及预览、保存和打印功能。     

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.     

基于C的湿度传感器校准平台设计

针对大量湿度传感器出厂或使用前需要定标或进行误差补偿的技术需求,基于C语言和SQL数据库技术,构建了一种采用传感器融合算法的大批量湿度传感器数据自校准平台;首先通过饱和盐溶液构建标准湿度环境,然后通过MT4080D数字电桥对待校准湿度传感器进行多次测量,之后把测量值矩阵和标准值导入基于最小二乘和加权融合算法的平台进行处理,得到不同固定点湿度环境下传感器标定和补偿的校准数据;该设计实现了操作简单,成本低廉,响应时间短,运算速度快的湿度传感器的软件校准算法平台,具有一定实际应用价值.     

基于多约束误差函数的2维激光雷达和摄像机标定方法

基于棋盘格标定板的标定方法是当今主流的2维激光雷达和摄像机标定方法(以2004年Zhang提出的方法最为经典),但是该方法在优化标定参数时使用的误差函数是弱约束关系,影响了标定结果的精确度和稳定性.由于激光点不但应该位于标定板平面上而且应该位于标定板的矩形区域内部,因此基于以上两个空间约束关系本文提出一种多约束误差函数模型.与原有的Zhang方法比较,所提方法可在更严格的可行域空间中搜索最优值,实验结果定性和定量地显示本文方法提高了标定结果的精确度和鲁棒性.     

基于元数据的检测与校准业务信息系统

根据企业检测与校准实验室在业务流程和数据共享等方面存在的特定要求,借鉴试验数据管理系统的构建方法,提出一种基于元数据的检测与校准业务信息系统.对传统的检测与校准系统进行分析,指出其存在的不足,在此基础上,采用元数据驱动、动态建库等技术对系统进行优化.应用结果表明,该系统不仅可以应对企业检测与校准业务的变化,而且能提高数据交互、数据处理响应速度和数据安全等性能.     

基于IEEE1451.2的机器人传感器接口STIM的设计

针对机器人感知系统应用,基于IEEE1451.2标准及其修订建议,设计了以C8051F040为核心的智能变送器接口模块STIM。STIM的电子数据表单TEDS的设计是在IEEE1451.2标准的基础上,结合了机器人传感器应用的特殊情况,在实现Meta TEDS和Channel TEDS的同时,设计了终端用户特殊应用TEDS的用户数据格式及其定义,并基于可扩展标记语言XML,实现虚拟TEDS,使用微软XML解析器接口DOM和SAX,实现了STIM的TEDS文件的可视化自动配置以及应用编程接口API和DLL。最后,针对基于CAN2.0B实现的变送器独立接口TII,给出了具体的协议实现。     

基于网络的飞行传感器仿真系统研究

提出了一种基于TCP／IP协议的传感器仿真系统,模拟无人机实际飞行中各类传感器的信导和电气特性,解决了全数字无人机飞行仿真系统中对飞机传感器进行实时仿真的问题。