一种地面合作目标的研究与设计

为了解决基于GPS/惯导为主导航系统的无人机在自主着陆过程中,GPS受他国控制和易受干扰的潜在危险问题,提高无人机利用计算机视觉完成全天候自主着陆的实时性,通过对大气窗口及透过率的研究,确定波段为8～12 μm为无人机载视觉系统的对应波段,并由此研究与设计出地面特殊的可控温合作目标.在快速定位着陆点的同时,确定出无人机着陆的方向.对合作目标图像进行预处理和识别后,其所含目标的数目及其识别时间表明,所设计的合作目标很好地提高了无人机自主着陆导引的实时性.     

小型无人机电视引导撞网回收系统的测距方法

撞网回收是现代小型无人机的重要回收方式以此方式回收,对无人机近场测距提出了更高要求,本文介绍的双摄像机视觉测距应用于无人机近距导航的方法,是计算机视觉技术的新应用,具有测算快、安全、隐身、无干挠等特点．本文分析了此技术工程应用的可行性,给出了空中飞机图像捕捉和匹配搜索的算法,并介绍了测距误差的校正方法．仿真试验结果证明这种测距系统可安全引导无人机撞网回收．     

基于视觉信息的无人机自主着陆过程姿态角简化计算方法

研究了一种基于地平面算法的无人机着陆过程中姿态角估算的改进方法。通过地面坐标系到摄像机坐标系的转换矩阵、机体坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵、机体坐标系到地面坐标系的变换矩阵求解,确定无人机的姿态信息;利用无人机着陆过程中跑道的图像地平线和跑道数据等特征提取,在获取摄像机姿态角的基础上,计算无人机的滚转角和俯仰角,用跑道特征来估算无人机偏航角;通过矩阵变换解算出无人机的姿态角,并通过仿真进行了实验验证。该方法对摄像机的安装位置没有特殊的要求,解除了传统方法对摄像机安装位置的限制,简化了无人机姿态信息的求解方法。     

单目机器视觉测距技术在无人机自动着舰中的应用

介绍了机器视觉的概念，探讨了机载单目机器视觉在无人机自动着舰方案中的应用。在对前方舰艇进行快速探测以及对摄像机进行预先标定的基础上，本文利用机器视觉理论与方法，以及摄像机内部参数和透视投影几何关系，计算无人机与前方舰艇相对距离。最后展望了机器视觉的发展及应用前景。     

无人机自动着舰末段机器视觉导引方法研究

介绍了无人机的概念,以及目前舰载无人机的发展现状;主要讨论了在无人机自动着舰末段如何利用机器视觉导引无人机识别并跟踪舰艇,使其平稳、准确地飞入安装在舰艇尾部甲板上的拦截网中,实现撞网回收。     

空间自动着陆导航激光雷达关键技术研究

随着科技的快速发展,我国越来越重视空间自动导航着陆雷达技术的研究。为了进一步提升对于太空探测的研究深度,必须要研制新型的自动着陆导航传感系统,改进传统的研究方式,以激光雷达为切入点,实现高水平的技术创新。该文主要针对空间自动着陆导航激光雷达的关键技术进行简要分析,并提出合理化建议。     

SINS在小型无人机测控方面的应用

为了满足小型无人机航姿系统设计需要,本文对捷联式惯导系统特点及其在小型无人机导航制导领域的应用进行了讨论,特别是对捷联惯导系统通过优化算法及由全球定位系统和捷联惯导系统组建的组合式导航系统进行了分析.讨论结果表明,捷联式惯导系统(包括以捷联式惯导系统为基础组建的组合式导航系统)能够满足无人机导航要求,在小型无人机领域具有很好的应用前景.     

仪表着陆系统信号量值溯源技术研究

针对仪表着陆系统(ILS)在民用航空导航方面的应用,中国计量科学研究院基于所研制的标准信号调制器,采用衰减替代测量方法,对仪表着陆系统的关键量值实现了有效的量值溯源,并基于实验结果验证了不确定度评定结果。     

基于插补导航的全自主旋翼机设计与控制

为了解决传统旋翼无人机因手动遥操作而导致飞行不稳定的问题,研究了基于插补导航的全自主旋翼机的设计与控制方法。首先,根据导航系统和地面站,获得当前无人机与目标点之间的位置姿态关系;然后基于插补控制算法,利用机载控制器输出相应的能够控制无人机稳定飞行的脉冲宽度信号,实现脱离手动遥操作的四旋翼无人机全自主飞行控制。最后,通过全自主插补导航飞行仿真与实验,验证了该全自主无人机设计的可行性。结果表明,该全自主控制架构能够有效地模拟遥操作信号,实现无人机的全自主飞行控制,且具有更高的稳定性。     

向小天体着陆的自主导航研究

研究了空间飞行器向小天体着陆阶段基于导航相机和激光测距仪的自主光学导航方案。采用扩展卡尔曼滤波方法设计了导航滤波器。利用数值仿真验证了其系统性能，并着重分析了测量误差、初始状态误差、参数误差等各种误差源对导航滤波器的影响。仿真表明滤波器的性能对目标天体的自旋角速度误差较为敏感。     

自由飞行空间机器人电联试实验平台的研制

为检验自由飞行空间机器人(FFSR)系统各个部件电接口传递信息的正确性及系统在轨执行任务的能力,采用数值模拟方法,通过软硬件结合的方式建立了FFSR电联试实验平台.该平台主要由主控计算机、主机系统、虚拟关节、虚拟视觉等4个功能模块组成.在此平台基础上建立了基于视觉反馈的机械臂运动控制算法和电机三环控制模型.该平台可用于对实际FFSR系统的数值仿真.对电联试实验平台的测试结果表明,该平台能够很好地完成对实际机器人系统通讯能力的模拟测试及系统控制算法的仿真验证.     

基于计算机视觉测量技术的图像轮廓提取方法研究

图像分割与轮廓提取是计算机视觉测量技术的关键环节。针对传统边缘检测方法中存在的问题，结合计算机视觉测量技术的特点，提出了一种实用的轮廓提取方法。该方法采用灰度阈值法进行图像分割，并用数学形态学方法对二值图像进行缺陷修补，通过链码跟踪存储轮廓信息，实现了具有单像素边缘的图像轮廓提取。文中给出了关键技术的原理及实现方法。实验表明，与经典的边缘检测方法相比，此方法具有抗干扰性强、精度高等特点，能满足工程测量的实际需要。     

高速运动物体视觉形象的进一步讨论

扼要介绍了J·Terrell等人对高速运动物体(直尺、立方体等规则物体)视觉形象的讨论.并进一步探讨了任意形状的高速运动物体的总体视觉形象.给出了简明、普适的结果且易于用计算机模拟.     

考虑显示器分辨率情况下观测球法的研究

本文主要研究考虑分辨率情况下物体投影图的获得,采用了一种新的方法－观测球法,以大家比较熟悉的透视投影图为例,对其做了定量分析和比较。推导过程简单,公式紧凑,便于计算机实现。程序流程简单易读,计算实例论证了本方法的有效性。该方法同样适用于其它投影变换,是一种通用的方法。     

基于计算机视觉的印刷包装品缺陷检测系统

介绍了印刷包装品外观缺陷的计算机视觉系统的构成,探讨了应用图像差分原理及图像坐标与空间坐标的变换关系,实现缺陷检测的基本方法.     

光纤光栅视觉系统

利用光学衍射原理，研制成了光纤光栅衍射屏，并与计算机神经网络相结合，开发了了一种识别立体形状的视觉系统。本文介绍了光纤光栅的设计原理及计算方法，给出了系统的总体结构及工作原理，完成了三棱 柱，三棱锥、四棱柱，四棱锥和球等立体形状学习与识别，并讨论了实验结果。     

Study on a New Technique of On-line Monitoring of Oil Contamination Level Using Computer Vision Technology

In this paper, a new technique of capturing the images of debris in lubrication or hydraulic oil using micro-imaging and computer vision techniques is introduced. By way of image processing, the size and distribution of debris are obtained, and then the oil contamination level is also obtained. Because the information of oil contamination is obtained directly from the method, the monitoring result is more intuitive and reliable.     

多台阶零件的视觉测量

为了快速准确地对复杂多台阶零件进行非接触检测，文中基于计算机视觉技术，提出了应用由十字线激光器和CCD相机构成的视觉测量系统来完成检测任务的设想。为此，文章重点介绍了该系统的各项必要参数及其标定方法，建立了测量复杂零件多台阶高度的数学模型，并用其实现了对复杂零件的非接触测量实验，从而验证了该方法的正确性和有效性。     

Can a computer vision system work like the human one?

Problems of human visual perception simulation in computer vision systems are considered. The role of inner imagery models is discussed. Special attention is paid to the activity of the computer vision system, its self-development under the influence of environment, and its integration with other subsystems.     

计算机视觉中一种改进的投影置换不变量

计算机视觉中,投影置换不变量的表达不仅具有投影变换不变性,而且与特征的次序无关。采用它作为索引函数可以显著地提高特征集之间的匹配速度。首先介绍了几种投影置换不变量,分析了它们的一些性质,然后根据这几种投影置换不变量在稳定性和分辨力之间存在的矛盾,提出了改进投影换不变量的方法。实验表明这种改进平衡了投影置换不变量的稳定性和分辨力。