机器人手眼立体视觉标定研究

以固高GRB-400型机器人和CCD组成机器人手眼系统,分析了摄像机的成像模型,采用了基于直接将图像坐标映射到机器人参考坐标的“黑箱”思想,从图像坐标直接计算出目标位置的方法,用于立体定位的摄像机手眼标定,该方法通过保持机器人末端执行器到机器人参考坐标系旋转矩阵来简化复杂的相机标定过程,最后通过实验验证了该方法的可行性,并分析了实验误差产生的原因,并提出了相应的解决措施。     

MOTOMAN-SV3XL机器人手眼视觉立体定位系统

分析了基于恒定旋转矩阵的机器人视觉立体定位方法原理,提出利用机器人控制命令参数直接获取恒定旋矩阵的方法,该方法大大简化了摄像机内外参数的标定过程。设计了MOTOMAN-SV3XL机器人手眼视觉控制系统,制了相应的控制软件,进行了大量的实验研究,并取得了良好的效果。     

基于手眼立体视觉的机器人定位系统

研发了基于手眼的机器人定位系统,采用了眼在手上的单目摄像机,通过机械手的一次移动实现了立体视觉的功能.提出了一种方便有效手眼标定方法,避免了复杂的传统手眼标定过程,无需求解摄像机外参数和手眼变换矩阵.仅获取标定时刻的摄像机综合参数和机器人位姿,就可以在机器人基坐标系中视场范围内的任意两点进行检测,根据立体视觉的约束关系求解出目标物体在机器人基坐标中的位置,进而实现对目标物体的精确定位.     

基于立体视觉的机器人手眼无标定三维视觉跟踪

本文在未标定手眼关系及摄像机模型的情况下,建立了机器人立体视觉跟踪问题非线性视觉 映射关系模型,并据此设计了基于人工神经网络的视觉跟踪控制器．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．     

基于双目立体视觉的番茄识别与定位技术

根据颜色特征利用阈值自动设定的方法对图像进行分割,自动、快速识别红色番茄;采用形心匹配取代常规的特征点选择和匹配方法,对双目立体成像测距公式进行了修正,经过验证,当工作距离小于500mm时,距离误差可以控制在±10mm以内。     

基于立体视觉的移动机器人导航算法

移动机器人立体视觉系统不仅提供三维地形图用于障碍规避和路径规划,其结果还可以用于视觉导航。以移动机器人立体视觉系统为基础,研究了基于前后两个位置上立体图对的视觉测量算法用于移动机器人的连续导航,讨论了影响导航精度的因素和改进方法;研究了基于局部和全局三维地形图的地形匹配算法用于定期校正位置误差,算法实现简便,定位精度取决于地形图精度。实验结果证明了两种方法的有效性,可以兼顾近距离和中远距离导航任务。     

双目立体视觉中物点定位的一种快速算法

在分析了双目立体视觉中物点定位的最小二乘法和归一化的最小二乘法的原理和不足后,本文给出了 公垂线中点法的一种简便的计算公式并给出了相应的快速算法．实验结果表明,与最小二乘法和归一化的最小二乘 法相比,本文所提的快速算法不仅计算简单,而且具有更优良的抗噪性．     

立体视觉与体视匹配

本文简要地介绍了立体视觉和体视匹配的研究内容和研究方法。回顾了立体视觉的发展过程。重点讨论了基于区域的和基于特征的二种体视匹配方法。总结和分析了立体视觉所面临的技术难点及其发展动向。     

动态环境下基于旋转-平移解耦的立体视觉里程计算法

在实际应用中,若图像中的动态特征数量多且运动方向一致,这些特征会对视觉里程计的估计结果产生严重的影响.本文针对这类问题提出一种根据图像特征点位置解耦估计摄像机旋转-平移的立体视觉里程计算法.算法通过立体视觉系统将特征点划分成"远点"和"近点".在随机抽样一致性算法(RANSAC)框架下,采用"远点"估计视觉系统的姿态;进而在姿态已知的条件下,通过"近点"估计摄像机平移,实现旋转-平移解耦计算.这样处理可以通过姿态约束减少近距离运动物体对视觉里程计的影响.实验表明,在实际道路环境中,本文基于旋转-平移解耦估计的算法较之传统的同时估计旋转-平移的算法,能有效剔除动态特征.所提出算法对动态特征的抗干扰能力更好,鲁棒性更强,精度更高.     

一种双目立体视觉算法的GPU实现

利用可编程图形硬件GPU实现了非参数局域变换双目立体视觉算法。该算法使用局部非参数统计的结果而不是像素灰度值作为匹配代价，相对于其它基于区域的立体匹配算法，具有物体边界区域处理稳定和适于硬件实现等优点。该文利用GPU的最新特性实现了算法的全部运算都在GPU上执行。由于GPU的并行流水特性，算法在GPU上的运算速度较在CPU上得到提高。     

立体视觉的微分几何约束与特征匹配

本文在微分几何的统一框架下导出视差，边缘方向和曲率在体视图对上差值或变化的概率分布，在适当的风险下求得相应的匹配界限；视差梯度界限、方向界限和相对曲率界限，从而得到了立体视觉匹配中非常有力的约束条件。据此我们提出一个两步的体视匹配算法，在要素匹配阶段，采用相对较小并与视差相关的匹配界限快速搜索初始匹配；在松驰匹配阶段，形状连续性是唯一的匹配准则，两步匹配过程都借助了投票表决的方法，实验结果表明我们     

立体视觉中的三目匹配方法研究

本文提出了利用金字塔图传播匹配的三目基元立体视觉方法．该方法中匹配起始三 元组的选择建立在透视投影的可靠基础之上,而进行传播匹配可以加速计算,并避免了可能 的误匹配．传播匹配利用立体图像组在二值边界图像金字塔图中的结构相似性,而整个匹配 结果的考察与认定是通过传播率的比较实现的．该方法能够有效地克服双目立体视觉方法的 某些本质局限性,确保匹配结果精确可靠．     

立体视觉中的双目匹配方法研究

本文首先对已有的双目立体视觉方法进行分析和总结 ,并依所选取的匹配特征和匹配方法的不同而将其分为利用灰度图像区域间相似性、特征点相关、边界或二阶导数过零点、二值拉普拉斯图像匹配、校正透视形变、动态规划、利用区域分割的结果和立体视觉连续性原理的各种演绎等类 ;然后对用金字塔图匹配边界基元的双目立体视觉方法进行了重点探讨 ;本文还对利用基极线约束实现匹配进行详细分析与推导     

利用BLI快速相关的机器立体视觉方法

本文提出了两种BLI快速相关算法.一种是利用差累积向量,另一种是利用持续行程编码.对两种快速算法的计算量进行了分析,它们比经典二值图象相关技术快几十倍.对立体视觉连续性与唯一性原理在二值拉普拉斯图象相关方法中的具体应用提出了规划.实验结果证明了本文方法的有效性.     

改进的基于小波变换的立体视觉匹配方法

本文给出了一个基于二进小波变换的双眼视觉匹配算法．与传统的算法相比，该算法具有更高的匹配精确度和更快的匹配速度（提高１个数量级左右）．与作者过去提出的方法相比，本文又推导出两个有效的新的约束──平滑分量Ｌａｐｌａｃｅ约束；它们与平滑分量梯度约束一起，使得引起误匹配的可能对应点大量减少，从而提高了匹配的精确度和速度．另外，对原立体图对进行二进小波变换，得到原图对的一个多频道表示；对变换系数的分析使我们得到了有效的消除噪声，再提取出边缘的方法，提出的边缘将作为对应点匹配的基本特征．匹配的一些基本约束，如边缘方向大致一致等，已经包括在小波变换的系数中．本方法是解决立体视觉匹配问题的一个十分有效的模型．     

计算机视觉中摄像机定标综述

回顾了摄影测量学和计算机视觉中的各种摄像机定标方法,对各种方法进行了分析、比较、并讨论了摄像机定标方法应用于计算机视觉中的特点.     

逆向工程中基于三目视觉自动提取并构造复杂曲面边界技术

在逆向工程中复杂曲面零件表面的几何模型的构造是研究重点之一，根据零件表面 的数字化数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤．本文提出基于三目视觉 方法来提取和构造复杂曲面边界的技术．从一幅图像中提取反映物体边界的特征点，再利用 图像匹配方法得到这些特征点的空间坐标，最后以这些特征点构造出物体边界B样条曲线．     

线结构光视觉传感器与CMM集成的一种标定算法

建立了视觉传感器仿射坐标系,在给出仿射坐标系 与CMM坐标系初始转换矩阵的条件下用函数逼近方法拟合出视觉传感器映射关系,并在此基 础上采用基于目标特征点的优化算法来反复修正仿射坐标系与CMM坐标系之间的转换关系, 使坐标转换矩阵估计参数收敛于最小二乘意义下的最优值,实现了视觉传感器建模及其与CM M的集成．本文最后给出了标定实验结果．     

机器人卫星地面实验平台全局视觉系统

机器人卫星地面实验平台是研制机器人卫星的重要手段。本文针对所开发的机器人卫星地面实验平台，设计了全局视觉，完成机器人卫星姿态分析、目标和障碍物的识别与定位。