月球车双目视觉避障像机标定

针对等距投影鱼眼成像模型,本文提出通过标定场方法对月球车避障像机进行自标定光束法平差,对月球车双目视觉避障像机的内参数、相对外参数进行标定。采用标定得到的参数,对摄影测量标志进行三维坐标恢复,得到标志在避障像机坐标系下的三维坐标。将该三维坐标与已知的三维坐标进行比较,利用比较的偏差结果评定避障像机的标定精度。实验结果表明,该方法完全满足避障像机标定精度要求。     

利用测头等效法确定激光单点测头的方向

提出了一种利用测头等效法和迭代标定法确定激光单点测头方向的方法。该方法通过求解从激光测头的一维坐标向三维坐标转换的变换矩阵确定激光测头在测量机直角坐标系中的方向。利用测头等效法将激光测头等效为接触式测头,保证它在标定过程中的测量值不变,使其能测量空间的一个固定点,从而确定了求解变换矩阵的“共轭对”;利用迭代标定法保证了“共轭对”的确定满足测头等效条件,使变换矩阵的解(激光束的方向)逐步趋近于理想值。实验表明,当测头的一维测量精度为0.0128mm时,利用变换矩阵转换得到的三维数据的精度为0.0173mm,这证明利用该方法所确定的激光单点测头的方向具有较高的精度。     

两轴转台结构光三维扫描仪及多视自动拼合

提出了一种基于结构光的两轴回转式视觉测量系统.介绍了测量原理,系统组成及控制流程,建立了基于两轴转台的点云回转拼接模型;提出了基于测量数据的两轴转台位姿标定方法,在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴线,同理标定出转动轴的初始轴线,通过计算得到转动轴在任意视角的方位,从而精确标定了两轴转台的位姿;通过利用高精度三坐标测量机在空间模拟两轴转台运动,对该标定方法进行精度评价;实现了对小特征零件的快速测量,并以转台标定位姿为实现了多视自动拼合.     

光栅投影式三维摄影测量仪的几何标定方法

光栅投影式三维摄影测量仪利用了时域结构光投影技术和立体视觉测量原理获得三维点坐标。针对传统标定方法易受镜头畸变影响和标定约束方程少导致精度下降的问题,采用了非线性的摄像机和投影机模型,并提出了二维的投影机模型;使用多平面法标定了系统测量所需的摄像机和投影机几何参数;为进一步提高参数精度,采用Levenberg-Marquardt算法优化了摄像机和投影机模型。实验结果表明,该方法操作简单,无需精确的位置和姿态调整,标定的绝对精度为0.2pixel,相对精度为1/5000。     

摄像机标定中光心图像坐标确定方法

在分析传统的摄像机光心确定方法的优缺点的基础上,提出了一种改进的径向准直约束法和一种带约束条件的投影矩阵分解法。将由两种改进的方法和直接光学法得到的光心坐标和直接用图像中心坐标近似代替的光心坐标一同进行摄像机的标定与测量研究。实验与仿真结果证明,由所提出的两种方法求得的光心图像坐标在进行标定与三维测量时可达到较高的精度并且优于直接用图像中心坐标进行标定与三维测量的精度。     

基于精密二轴转台的大尺寸测量相机高效灵活标定方法（英文）

针对大尺寸视觉测量领域的相机标定问题,研究了一种使用精密二轴转台和单个固定不动的光学参考点进行相机标定的方法.通过精密二轴转台带动相机做二维转动并拍摄前方光学参考点,从而构建精密的角度基准控制场并实现标定.该方法有如下优点:无需调整或已知参考光点与相机和转台之间的位置关系;测量全程由程序控制自动高效完成;同时,针对不同的测量任务和测量相机,测量空间和测量距离可通过调整转台的转动幅度以及控制参考点到相机的距离实现任意灵活配置,从而保证标定控制场和相机测量视场相一致.标定实验验证了本文提出的标定方法具有较高的标定精度.     

采用标准长度的激光多边法坐标测量系统自标定算法

基于多路激光跟踪干涉仪测长的坐标测量系统在大尺寸测量领域具有显著的优越性,准确标定系统参数是实现高精度坐标测量的关键。为了克服传统自标定方法的缺点,提出了一种采用标准长度的改进自标定算法。该算法首先在稳定的基座上设置固定点,在X、Y、Z方向分别产生用激光干涉法精确测得的标准长度,然后将标准长度用于构造自标定的优化函数。通过提高相应优化函数的权重,进一步提高坐标测量精度。通过仿真实验证明了该算法的可行性。采用独立的激光干涉仪验证系统在大尺寸范围内的测量精度,当测量点分布在距系统坐标系原点［7.0 m,8.3 m］区间内,两组实验误差均分布在［-9.5 μm,4.6 μm］区间内,结果表明所提出自标定算法可显著提高大尺寸空间坐标测量精度。     

一种炮口扰动三维参数的光学测量方法

针对大口径火炮炮口扰动三维参数的测量问题,提出一种基于光学图像三角测量原理的炮口扰动测量方法。首先简述光学图像测量原理,而后研究基于标定板的相机标定方法,以及基于标志点区域模板的亚像素定位方法,实现相机内外参数的优化,以及标志点自动检测与定位,最后建立立体交会模型,利用最小二乘法求解出空间点三维坐标。此外,分析影响测量精度因素,为光学三角测量提供参考。实验结果表明:该方法能够准确获取炮口扰动规律,空间定位精度及位移测量精度优于0.5 mm,满足炮口扰动工程测试需求并为武器系统设计验证提供数据支撑。     

大气光通信中Turbo码的最大后验概率译码

为了精确实现对空间物体的测量,提出了利用线激光、单CCD相机、小孔成像与激光面约束模型的激光线测量法。引进三维信息已知的标准阶梯块作为激光面约束的标定块;由计算机控制摄像头对实物连续拍摄和实时处理,提取激光线上的像素坐标;利用建立的模型将二维坐标转换成三维坐标,再以点云的形式重构出物体,实现三维自动测量。实践中检测系统测量精度可达到0.05mm。     

质量特性测量系统的运动学标定

质量特性测量过程中测量位姿的定位精度直接影响测量结果的精度。针对该问题利用D-H参数建立了系统机械结构的运动学方程,进而得到了终端产品坐标系的位置误差模型。利用激光跟踪仪测量产品坐标系上一点在不同位姿下的坐标,通过测量点的位置误差和D-H参数的雅克比矩阵建立标定方程,并求解得到系统实际的运动学参数。最后通过实验,对标定方法进行了验证,结果表明经过标定后的系统定位精度较标定前有明显的提高。     

一种天线转向精度标定方法

随着技术的发展,天线被广泛应用于各个领域。天线的转向精度直接应影响探测的准确性。提出一种基于激光跟踪仪的天线转向精度标定方法,通过测量定位点得到坐标值,建立空间圆方程并用最小二乘法求解;利用坐标系转换算法分离轴向跳动;分析了影响圆拟合精度的因素并给出了优化方案。现场标定实验证明了方法可行性。     

基于视觉标定的包装搬运机器人定位方法

目的为了提高包装搬运机器人的定位精度,提出一种基于机器视觉的末端执行器定位方法。方法基于OpenCV设计一种视觉标定算法,该算法包括摄像机标定和位姿标定,可实现待码放物体图像坐标和机械手坐标之间的变换。结合工控机和运动控制卡设计其控制系统,同时给出硬件设计和软件设计方法。最后进行实验研究,包括原点定位和重复定位。结果实验结果表明,所述控制方法能够提高搬运机器人的定位精度,原点定位误差约为0.14 mm,重复定位误差约为0.6 mm。结论该搬运机器人定位方法能够满足包装码垛要求。     

船载水声定位系统自动校准技术研究

在分析常规水声定位系统校准方法的基础上,结合某型船载水声定位系统的工程研制,提出了一种自动校准方法。该方法无需常规的动态或静态校准,可在每次系统安装完成后自动检测及校准。利用基阵中心位置的发射换能器以及船只固定连接杆入水端的发射换能器依次发射校准声信号,将获得的水声定位坐标与上述两个发射换能器固定对应的全球定位系统(Global Positioning System, GPS)天线坐标进行平移和偏转,获得偏移参数矩阵,实现系统校准。某水域的跑船试验验证结果表明,利用该自动校准方法可在两分钟内完成全部自检及校准工作,并且水声定位轨迹与跑船GPS轨迹重合较好,具有校准效率高、测量精度高等优点。     

基于直线包络的交通标志快速定位方法

为了提高快速定位交通标志的准确性,通过对场景中复杂的直线信息以及颜色信息的融合,提出了一种基于直线包络的快速定位交通标志的方法。该方法首先利用颜色信息以及统计直线信息获取目标候选区域,将交通标志进行粗定位,然后利用形态学运算获取连通区域,再利用交通标志的纵横比和内部孔洞信息将交通标志从目标候选区域中准确定位出来。实验表明该方法可以提高交通标志在夜晚等复杂背景中定位的准确性。     

基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定

针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法.首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型连接组成完整的标定系统模型.其次,使线结构光传感器在不同位姿下对某一固定点进行测量,得到该点在机器人...     

基于激光跟踪仪的协作机器人标定算法与实验研究

为了提高机器人末端绝对定位精度,提出了一种基于激光跟踪仪测量的机器人几何参数标定方法,对协作机器人的参数误差进行辨识和补偿.为了避免机械臂相邻两个轴平行时会出现奇异性的情况,采用了MDH参数法建立误差模型;为了把测量数据定义在同一坐标轴上,结合了机器人工具坐标系转换(靶球中心点相对于机器人末端坐标系的平移变换);进而用...     

基于视觉辅助定位的机械臂运动学参数辨识研究

标定机器臂的运动学参数可以有效提高机械臂的绝对定位精度。针对一般平面约束标定方法往往通过手动示教获取测量数据,效率低,提出一种基于视觉辅助定位约束平面的机械臂运动学参数辨识方法。为了弥补双目视觉视场范围狭小的弊端,在约束平面上粘贴3个靶点,以此将对平面的定位等效成对靶点的定位。应用双目视觉系统提取靶点中心并进行立体匹配,得到靶点在机械臂基坐标系下的三维位置信息;同时构建靶点坐标系,以此规划出按一定规律分布的约束点;为了进一步提高标定精度,建立双平面约束误差模型,通过两垂直平面上任意非共线的3个点得到一系列法向量,每一对法向量的数量积为0,即增加了约束方程;利用机械臂对相互垂直的两约束平面自动进行接触式测量,通过改进的最小二乘法辨识出真实的运动学参数误差。实验结果表明,基于双平面约束误差模型,修正运动学参数后,机械臂绝对位置精度由1.234 mm提高到了0.453 mm。该方法实现了数据的自动化测量,大大提高了标定效率,为机械臂批量标定提供了参考,具有工程意义。     

Self-calibration and compensation of residual gyro drifts for rotation inertial navigation system with fibre optic gyro

Fibre optic gyros (FOGs) are widely used in the rotation inertial navigation system (RINS). However, FOGs are sensitive to surrounding environments, and thus the drifts of FOGs would vary during the rotation of the gyros. This phenomenon may bring about residual gyro drifts, which are the primary cause for the accumulated navigation errors in the RINS. A recursion least square estimation method based on position errors is proposed to obtain residual drifts. A multi-position calibration method is presented to separate the residual drifts along the body axis. Static experiment results show that the positioning accuracy of a 12-h navigation is improved significantly from 2.24 to 0.54 n mile by compensating the residual drifts along the body axis. A vehicle-mounted motional experiment is conducted to verify the proposed calibration method, and the positioning accuracy is improved from 1.38 to 0.66 n mile.     

融合加权SVD改进算法的工业机器人运动学标定

针对环境或人为因素引入的测量粗差对测量坐标系和机器人基坐标系的转换存在较大影响的问题,对奇异值分解(SVD)算法进行了改进,并将其应用于机器人运动学标定中。以ABB-IRB2600型机器人为研究对象,建立修正型D-H(MD-H)运动学模型和误差模型;通过激光跟踪仪测量得到机器人末端靶球位置坐标,在SVD算法中,根据补偿前位置误差大小对测量数据重新分配权重,转换测量坐标系和机器人基坐标系;使用Levenberg-Marquart(L-M)算法进行了误差参数辨识,并在Matlab中对机器人25个运动学参数进行了仿真补偿。仿真和实验结果表明,加权SVD算法稳定性更优,能够减小测量粗差影响,经标定后机器人的平均绝对误差降低了65.10%,均方根误差降低了65.85%,其绝对定位精度得到了明显提高。     

唐代女性服饰开放性风格对现代服饰设计的启示

唐代经济、政治和文化的高度繁荣,造就了大唐王朝女性服饰的开放性风格,具体表现在服装款式上"衣带渐宽",面料色彩上华丽多彩,着装习惯上"女着男装".唐代女性服饰风格的这种开放性特征,以设计元素上的兼容并蓄、设计手法上的推陈出新以及设计思想上的多元融合,为现代服饰设计提供了借鉴.