一种基于投影算法的运动目标自动跟踪系统

提出了一种基于投影算法的运动目标跟踪系统设计方案,它适用于固定背景情况下单个运动目标的检测与跟踪,采用了双摄像头方案,既可以扩大场景的监视范围,又可以给出运动目标的近距离影像,引入了投影算法计算位移矢量,提高了计算速度和对背景变化的抗干扰能力,实验结果表明了方案的可行性和算法的稳健性。     

基于视觉跟踪与自主导航的移动机器人目标跟随系统

针对在移动机器人跟随目标的过程中目标消失的情景,提出了基于视觉跟踪与自主导航的机器人目标跟随系统。将机器人跟随问题分为目标在机器人视野内时的常规跟随和目标消失后的自主导航两种情况。对于常规跟随,通过卡尔曼滤波器预测目标运动状态,采用行人重识别网络提取外观特征,通过数据关联融合运动信息和外观特征后进行目标跟踪,再通过伺服控制进行跟随。对于自主导航,基于目标消失前与机器人的相对位置,采用自主导航算法,使机器人移动到目标消失位置附近进行搜索,来提高对目标的跟随成功率。将提出的算法在OTB100公开测试集和机器人应用场景下的跟随测试集中进行评估,并在移动机器人平台上进行实验,结果表明,机器人可以在不同照明条件、背景行人较多的环境中跟随目标,验证了所提算法的稳健性和有效性,同时可满足实时性要求。研究结果可为机器人在目标消失后再跟随问题的研究提供参考。     

一种基于投影算法的运动目标自动跟踪系统

提出了一种基于投影算法的运动目标自动跟踪系统设计方案．它适用于固定背景情况下单个运动目标的检测与跟踪．采用了双摄像头方案,既可以扩大场景的监视范围,又可以给出运动目标的近距离影像．引入了投影算法计算位移矢量,提高了计算速度和对背景变化的抗干扰能力．实验结果表明了方案的可行性和算法的稳健性．     

一种全向环形缝隙阵列天线设计

提出了一种新型的全向平面缝隙阵列天线. 8对环形缝隙背靠背蚀刻于带状线两侧地板,作为辐射单元,并且通过中心导带串行馈电.通过在环形缝隙内部加载一对Y形缝隙枝节,提升单元辐射性能.为进一步拓宽工作带宽,提高增益,采用遗传算法(GA)对天线进行优化设计,根据设计结果加工制作了天线样品.测量结果表明,天线的阻抗带宽(|S₁₁|<-10 dB)为5.69%(5.64 GHz～5.97 GHz),峰值增益为9.68 dBi,水平方向最大增益变化小于0.5 dB,在工作频带内具有稳定的全向辐射性能.     

复杂背景下的红外目标自动跟踪算法

提出了一种非线性边缘检测和Mean Shift方法相结合的红外目标检测与跟踪算法.采用双窗口算子的非线性边缘检测算法具有计算量小、速度快、图像质量好等优点.在边缘检测后的二值图像基础上,利用改进的Mean Shift跟踪算法实施目标跟踪.该跟踪算法融合了计算目标区域局部标准差的信息;利用灰度值和局部标准差的概率密度函数来描述目标;同时选择核函数级联方式进行目标密度估计,从而弥补了仅用灰度信息描述目标特征的不足.实验结果表明,该跟踪算法检测出的复杂背景下红外目标边缘清晰,并且能够准确地对目标实施自动跟踪.     

防止管模与拖辊发生碰撞的自动跟随弹簧减振系统

通过适当选择机架质量和隔振弹簧刚度可以使机架自动跟随滚动支撑的偏心转子（管模）的运动，从而避免滚动支撑的偏心转子和固定在机架上的拖辊之间发生有害碰撞，同时减小整个系统的振动和噪声。     

机动车超速自动监测系统中环形线圈车辆检测器测量误差分析

本文就机动车超速自动监测系统中环形线圈车辆检测器进行速度测量时的误差进行了分析,指出了测速误差形成的原因,并给出了误差估算和减小测速误差的方法。     

基于视觉的环形激光陀螺自动调腔系统

针对激光陀螺调腔,设计了一种基于视觉的自动调腔系统.采用基于统计的图像分析方法,对激光陀螺光学谐振腔中的光阑和光束进行定位.根据几何光学,分析了谐振腔中反射镜位置失调与光束偏移之间的关系,并设计了基于图像的闭环位置控制律,对反射镜的位置进行调整.实验表明,该系统能够完成对光阑和光束的自动识别,能够较好地实现激光陀螺的调腔.     

Autonomous target tracking and following mobile robot

Tracking and following a moving target in real time is a very challenging task in autonomous mobile robot applications, due to the unstructured and unknown environment. In this article, a real time, autonomous, dynamic, whole-field target tracking system (360° coverage) is developed based on a pan/tilt/zoom CCD vision system. The vision system scans and locks the pose of the moving target and commands the tracking mobile robot to follow the target while avoiding obstacles. Bayes’ theorem-based foreground–background segmentation algorithm is applied for motion detection. The color-based particle filter algorithm is used to track the moving object. The system steers the tracking mobile robot toward the moving target based on the angular difference obtained from the tracking module. Fuzzy logic is applied and a sensor data fusion algorithm is developed to reduce the ultrasonic phantom effect of obstacle detection using eight ultrasonic sensors. Multiple behaviors are integrated through the proposed system. Experimental results show the proposed system can successfully track and follow a moving target and avoid obstacles in real time. The tracking accuracy is higher than 80%.     

基于电感数字变换传感器的智能小车自动循迹系统

为了解决智能循迹小车常用的路径识别传感器易受电磁、光线等干扰的问题,提出了基于电感数字变换传感器的智能小车自动循迹系统。通过分析电感数字变换传感器的工作原理,得出通过扩展传感器感应线圈来扩展感应范围的方法,并基于该方法设计了一种使用单个LDC1000电感数字变换器的传感模块。该模块利用SN74LV4052A模拟开关实现对传感器线圈的扩展;采用MSP430单片机搭建了包括主控模块、电源模块、驱动模块和传感器模块的循迹硬件测试系统;通过实时采集和处理传感器的数据并对小车位置进行调整,实现了硬件测试系统循迹的功能;最后,在测试系统上进行了传感器对金属的感应实验和循迹测试。实验结果表明：该传感器可实时检测到轨道与线圈的水平和垂直距离的变化,可以为循迹功能的实现提供保证;该智能小车在5 mm宽的锡箔纸轨道上可以得到良好的循迹效果。研究结果表明该系统具有适用性强、检测技术稳定的特点,可以广泛应用于工业现场智能循迹。     

基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法

为提高移动机器人在复杂环境下的速度控制精度和适应能力,提出了一种基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法.首先,根据多传感器非线性优化融合理论,通过最小化运动观测残差的方法来构建移动机器人运动状态优化估计模型.然后,对利用单目相机、轮式里程计及惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU...     

目标跟踪在拖线阵左右舷分辨中的应用研究

针对常规拖线阵声呐存在的左右舷模糊问题,提出了一种将平台机动与目标跟踪相结合的拖线阵左右舷分辨方法,利用镜像产生左右舷目标对,根据真实的跟踪目标及其镜像目标的速度差来自动判决目标左右舷.通过仿真分析,对于10 km距离以上的目标,不管位于左舷还是右舷,平台通过小角度转向5°,经过2个扫描周期,真实的跟踪目标与其镜像目标...     

基于超声波传感器的移动机器人避障系统研究

针对移动机器人移动过程中会遇到各种障碍物并需要合理地避开,以移动机器人为平台,利用超声测距原理,以51单片机为核心设计硬件电路,设计了一种基于超声传感器的移动机器人避障控制系统.利用单片机对超声波传感器采集到的环境信息进行存储处理,特别是在避障系统控制算法设计基础上引入模糊控制理论,设计模糊控制器,并且利用Matlab软件对模糊控制器进行了仿真验证.     

基于尺度变化的图像灰度投影算法

为了延拓灰度投影算法计算时间上的优越性能,解决传统投影法无法估计视频序列缩放参数问题,本文提出了一种新的基于尺度变化的灰度投影算法.算法根据缩放下投影矢量的特征,采用对数映射其坐标空间的方法,将矢量缩放参数降维成平移参数估计,再使用一维矢量互相关运算求解偏移量.实验结果表明,算法具有较好的鲁棒性,缩放系数位于0.7＜a＜1.3时,256×256图像块的解算时间为0.031s;参数求取精度＜0.03,能够较好的应用于视频帧序列的实时处理.     

基于多普勒-随机共振技术的高精度阵形估计系统研究

潜用拖曳线列阵声呐在拖曳过程中,随着潜艇的运动状态变化,其线阵阵形会产生一定的畸变。速度越慢,其畸变幅度越大。阵形畸变,将影响声呐的探测性能。为有效提高拖曳声呐的探测能力,需对阵段不同拖曳状态进行阵形变化研究。基于以上研究需求的基础上,使用随机共振技术和阵元多普勒频移特性,在实验室或湖上构建了阵形估计系统,该系统可对不同拖曳状态的测试阵段实时地精确估计阵形,满足拖曳线列阵声呐阵形估计技术研究的需求。     

基于激光测距的移动机器人3-D环境感知系统设计

采用2-D扫描的激光测距传感器与精密转动云台设计并实现了非结构化环境下的移动机器人感知系统,通过传感器平台俯仰与水平的转动实现了3-D环境感知。针对噪声干扰提出了一种动态自适应滤波器,通过时间与空间上相邻测量值的分析实现了实时动态的滤波。在3-D环境的地形重建过程中,结合中值滤波器与高斯滤波器实现了高度图的平滑与插补。通过地形平坦性分析判断移动机器人的可行区域与障碍区域,从而为移动机器人导航过程中的环境建模与路径规划提供了支持。     

基于机器视觉的光纤准直器自动耦光系统

针对以往无源光器件自动耦光系统耦光耗时长的问题,提出一种基于机器视觉的准直器自动粗对光解决方案.应用工业相机采集待调准直器图像;结合改进后的OTSU二值化算法与概率霍夫直线检测算法,提取待调准直器的轮廓线并计算两准直器之间的角度位置差;根据角度位置差,控制系统会发送相应数量的脉冲控制自动平台实现运动控制.以上3个环节相...     

自主移动机器人视觉信息处理技术研究发展现状

视觉系统是自主移动机器人感知外界环境的主要手段之一.本文介绍了自主移动机器人视觉系统的基本组成以及不同类型的机器人视觉系统的主要特点,并结合自主移动机器人视觉系统的发展趋势,比较详细地介绍了基于 ASIC、DSP、FPGA、视觉芯片等技术的嵌入式视觉信息处理单元的主要特点及研究发展现状.本文最后提出了实现具有较强实用性的自主移动机器人视觉系统所需要解决的高实时性、通用性和适应性等若干关键问题.