单轴转台上 2D 激光雷达的位姿估计

针对单轴转台搭载2D激光雷达进行场景扫描的系统中的激光雷达动态位姿估计问题,提出一种利用V形棋盘格标定板进行位姿估计的方法。通过相机拍摄标定板上的两条光条直线的图像,提取光条直线特征,计算光平面及两条光条在相机坐标系下的方程;再结合雷达提供的扫描数据,计算出雷达坐标系与相机坐标系的变换关系;通过控制转台做3次以上的旋转运动,解算出转台轴在相机坐标系下的直线方程,拟合出雷达光心、雷达坐标系的坐标轴关于转台旋转角度的函数关系。位姿估计实验中计算得到的雷达光心位置与样本的平均误差在1.2 mm以内,计算得到的雷达坐标轴方向与样本的平均误差在0.7°以内;目标测量实验中通过单轴转台搭载2D激光雷达对目标尺寸测量的平均误差在3 mm以内。实验结果表明该方法具有较好的准确性。     

单目视觉里程计位姿解算质量评估因素分析

近年来，弹性PNT和综合PNT不断发展，多源传感器的弹性融合机制受到广泛关注。针对多源组合导航中视觉传感器的测量精度和可靠性受环境影响大，对精度的影响程度难以单独评估等问题，通过研究单目视觉里程计位姿解算质量的评估因素，体现多源传感器融合系统中视觉传感器的测量质量，提出基于李代数推导的反应空间点构型对相机位姿恢复精度影响的精度衰减因子Visual-DOP,设计了单目视觉里程计位姿解算质量评估算法，并在视觉里程计权威数据集KITTI上做了验证，通过控制变量的方法解耦每一个评估因素与定位定姿精度的关系，结果显示采用的位姿解算质量评估因素能够正确反应单目视觉里程计的导航精度受视觉测量质量的影响程度。     

基于视觉的快速、鲁棒相对位姿解算

基于视觉的相对位姿非线性迭代计算方法在初始值选取不当、存在量测误差、视觉测量系统与合作目标距离过小时,会产生迭代计算收敛慢、相对位姿计算误差大、甚至出错等问题。将线性弱透视变换、景深估计以及奇异值分解方法应用于基于视觉的相对位姿计算,提出基于视觉的快速、鲁棒相对位姿计算方法。该方法可自寻初值,抗量测噪声干扰,克服数据恶化时因旋转矩阵的错误带来的误差。仿真结果表明该方法迭代计算收敛快、解算精度高、鲁棒性好。     

基于主动编码光源的单摄像机立体测量方法

基于一台摄像机、一台投影仪构成光学测量系统,提出一种非特定位姿下的主动编码光源非接触立体测量方法。利用一张混合标定板分别标定测量系统中的摄像机与投影仪,建立二维图像坐标与三维空间坐标之间的映射关系,再主动投影横、纵两组格雷码及其多分频测量条纹形成投影特征点,进而通过反演映射出目标特征的三维空间坐标。本方法避免了单目立体视觉测量中对于测量系统位姿的制约,去除了外部传感测量设备的使用;同时,主动光投影技术也解决了双目立体视觉测量中特征点匹配困难的问题。实验表明,在测量距离1.2~1.6 m范围,测量精度可以达到1.5 mm,能够实现单目摄像机主动编码光的立体测量。     

合作目标的飞行器姿态测量方法及其误差补偿模型的建立

通过在飞行器表面安装X形的激光发射装置作为合作目标,采用一种屏幕光斑成像法来完成飞行器近景姿态测量.利用多方位高速摄像机拍摄记录下激光在固定屏幕上产生的光斑位置变化,对拍摄下来的光斑序列图像进行分析,建立相应的数学模型以确定飞行器的外部姿态,并对该测量系统的误差进行分析和补偿.该方法扩大了特征点的运动范围,提高了对特征点的识别精度.建立的姿态测量的数学模型形式简洁,可以有效的减小测量误差.试验证明,通过对系统误差进行补偿,使该系统的测量精度有很大的提高,测量误差不超过3.6′.     

基于PMD相机的特征跟踪位姿测量方法

PMD相机是一款基于TOF(时间飞行技术)原理的主动式3D相机。该相机可以同时获取灰度图像和距离图像,具有帧率高、无需扫描、不依赖于外界光照等特点,可以将其用于目标的实时位姿测量。研究了相对位姿测量问题,提出基于PMD相机的特征跟踪位姿测量方法。该方法利用PMD相机可直接获取目标物体上各点的深度信息的特点,实时获取目标图像中的特征,并且利用卡尔曼滤波算法,对目标特征进行实时跟踪,提高了位姿测量系统获取信息的速度,而且有效的避免了传统的图像配准方法中提取特征信息存在的复杂性和误差问题。根据获得的特征信息,通过特征点之间的约束关系,实时的确定相机与目标之间的位姿参数。实验结果表明此方法的可行性和有效性。     

一种基于VINS的视觉里程计改进方法

同时定位与地图构建(SLAM)是当今机器人领域的主要研究课题之一。针对如何根据图像估计相机位姿问题,提出一种基于VINS的视觉里程计改进方法(ORLK-VINS)。首先,通过双目相机获取图像信息;其次,将图像信息进行直方图均衡化处理,使图像对比度和亮度得到改善;然后,对原图像特征提取算法进行改进,引入ORB算法中带有方向的FAST角点;最后再将提取的特征点进行正反向的LK光流跟踪匹配,保证匹配特征点的精确性。实验表明,经过改进后的视觉里程计相较于主流的VINS-Fusion算法,在某些场景下拥有更好的实时性和定位准确性。     

基于 3D 结构光的芒果位姿判别与体积质量预测

目前大部分芒果需通过人工识别体积质量来实现分拣和分级,造成效率低下、缺乏数据管理。机器视觉是提高芒果分级效率的有效手段,然而传统的工业相机仅能获取二维投影。针对这一情况,利用3D结构光系统,获取芒果的形状描述子结合三维深度信息。然后以80个矫正集为样本,利用Fisher判定方法进行位姿检测,并由非线性支持向量机建立“平躺”、“直立”两种位姿下的体积和质量预测模型,并对20个预测集进行误差分析。结果表明,加入深度信息后,位姿检测的准确率可提高到100%,体积质量的平均误差降低到5%以内。     

一种单目VIO定位精度与跟踪稳定性优化方法

为了提高视觉惯性同时定位与建图(visual-inertial simultaneous localization and mapping, VISLAM)系统的系统性能,提出了一种单目视觉惯性里程计(visual-inertial odometry, VIO)定位精度与跟踪稳定性优化方法。在相机位姿优化阶段,通过多残差项对相机位姿进行优化,提高系统的定位精度。在特征跟踪丢失时,通过惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)积分信息与特征点深度增强方法对系统进行重定位,提高系统的跟踪稳定性。针对所提方法,基于ORB-SLAM3代码框架进行改进,并在开源数据集与真实环境中验证方法的可行性。实验结果表明,所提方法能够有效提高视觉惯性里程计的定位精度与跟踪稳定性。     

光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法

针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量的成像模型,通过相机标定获取工业相机的内、外参数并进行了误差分析。研究了基于光流视觉测振的原理与方法,该方法通过单目相机采集带特征点的结构振动序列图像,运用金字塔的Lucas-Kanada算法进行光流点匹配跟踪,进而获得亚像素级特征点的振动信息,在此基础上进行模态参数辨识获得模态参数。基于提出的方法搭建了薄壁件振动模态测试系统,对薄壁梁进行了振动模态测试实验,并与激振器扫频测试结果和有限元仿真结果进行了对比分析。实验结果表明,固有频率误差在5%以内,模态振型一致,从而验证了提出方法的正确性,为薄壁件的振动模态测试提供了新方法。     

基于节点在线率的主动型P2P蠕虫传播模型

结合结构化P2P网络拓扑和主动型蠕虫的特征,考虑网络中节点的在线率对蠕虫传播的影响,弥补了现有模型忽略网络中节点在线数量变化的不足,提出基于节点在线率的蠕虫传播模型,与双因素模型相比较,该模型能更客观地反映现实中蠕虫传播情况。     

基于P2P技术的数字化变电站故障录波系统

随着特高压输电网络的建设,我国现有电网体系发展主要聚焦于超高压和大电网,而电力系统的安全性也变得更加重要。传统故障或障碍分析模式已经难以适应。文章通过分析P2P理论体系,对智能电网和数字化变电站的故障录波需求进行了分析,结合数字化变电站的特性与实际需求,构建了故障录波管理系统,探讨P2P技术应用于故障录波分析管理系统的可行性。     

P2P网络传输中NAT穿越的研究

NAT把一个区域的IP地址映射到另一个区域的IP地址,为主机之间提供透明的路由,所以它能有效地解决IPv4地址紧缺问题,但同时也给P2P通信带来了极大的困难,穿透NAT已经成为P2P应用必须面对和解决的问题。基于Internet的P2P技术和NAT的基本原理,文章分析了NAT对P2P的影响,介绍了几种穿透NAT的技术,并分析了其各自的特点,指出了影响NAT穿透的关键因素,给出了简单又健壮性很好的UDP Hole Punching技术以实现NAT的穿越,并以此为基础提出一种利用应用程序协助完成的TCP穿透NAT的方案。     

基于SoC规范的存储器内建自测试设计与对比分析

集成电路深亚微米工艺技术和设计技术的迅速发展使得SoC存储器的测试问题日益成为制约其技术发展的“瓶颈”。为解决SoC中存储器走线和多IP核测试等问题,本文从嵌入式核测试标准IEEE P1500出发,采用了基于该规范的专用硬件方式内建自测试的设计及实现方法,并通过与传统的存储器内建自测试结构进行比较和分析,证明了基于该规范的内建自测试方案可以在满足功耗约束下减少走线,实现多IP核测试。     

一种基于P2P技术的远程维护工具的实现

Linux在电力系统自动化系统中的应用不断增加,不少控制系统和装置开始采用Linux及嵌入式Linux.为了方便开发人员协助现场工程人员对现场遇到的问题进行分析和定位,提出了一种基于P2P的远程维护工具的实现方法.其基本原理是利用OpenSSH软件在现场维护终端创建一个TCP服务器端,远程维护终端连接到现场维护终端时,...     

P2P技术在电力网格中的应用

把P2P技术和网格技术结合起来,通过将P2P技术引入电力网格,提出了电力系统的P2P-Grid模型,实现这两种技术的优势互补,以解决电力网格应用于电力系统的大规模整合所带面临的瓶颈问题,并提高电力网格对部分电力系统计算服务的性能。通过利用JXTA技术搭建P2P电力计算网格,在IEEE118电力模型上实现了基于P2P计算的电力系统分布式潮流分析,验证了P2P技术和电力网格技术融合的可行性和有效性。     

基于AC6610P的低速多通道数据采集系统设计

针对牛头刨床,设计了一套基于AC6610P多功能A/D转换板的多传感器,多通道数据采集系统。本文介绍了该系统的硬件组成和软件设计的一般方法。硬件设计包括传感器的选择,调理电路的设计,数据采集卡的选择。软件设计包括采集界面的设计,采样数据的读取和存储,采样数据的波形显示以及处理。通过对采样波形和采样数据的分析证明,该低速多通道数据采集系统对于机械系统动力学、运动学的分析以及系统传动效率的计算能够提供准确实时的有效数据。     

企业自动化协同办公中的安全策略

针对企业自动化协同办公中存在的安全策略问题，指出国内协同软件在安全性方面主要是缺乏安全规范分析和安全设计技术指导。文章对基于P2P（peer to peer）技术的协同软件安全性提出了探讨，对新一代协同软件Groove的数据保密，完整性保护和如何达成协同等方面的问题进行了深入研究。文中重点讨论了协同工作中数据的安全性及其安全保证相关问题。实际应用表明，基于P2P技术的Groove协同软件在安全性方面是更令人满意的。     

基于SOC测试的IEEE P1500标准

集成电路深亚微米工艺技术和设计技术的迅速发展使得系统芯片SOC的应用越来越广泛,而随着S0c规模的不断扩大,测试问题日益成为制约其技术发展的"瓶颈",其解决的关键是嵌入式核测试的复用.本文介绍了国际上正在制订的嵌入式核测试标准IEEE P1500,该标准旨在规范核测试接口,提高SOC级测试集成的效率.文中给出了嵌入式核测试的体系结构、P1500的主要组成部分--Wrapper结构和核测试语言CTL,以及该标准与其他协议的比较.     

基于web技术的P2P系统计算力模型

通过研究已有P2P系统的特性,采用基于web技术的方法,从分析系统计算力入手,提出基于web技术的P2P系统计算力模型,论述该模型的体系结构和关键问题及性能优点,主要解决如何提高P2P系统的计算力的问题.