基于椭球假设的三轴电子罗盘罗差补偿研究

为实现三轴电子罗盘的自动罗差校正,对基于椭球假设的罗差补偿算法进行了研究.从描述载体干扰磁场的泊松模型出发,分析了椭球假设的合理性与局限性,给出了利用椭球拟合实现罗差补偿的算法,并进行了数值仿真及实验验证.实验结果表明,基于椭球拟合的罗差校正方法的剩余误差主要表现为常值误差与半圆罗差的结合,该方法可在无外部航向基准条件下实现三轴电子罗盘的自动罗差校正.     

电子磁罗盘航向角误差推导及分析

在不考虑罗差影响的前提下,针对产生磁罗盘航向角误差的因素以及各因素的影响程度进行了计算及分析.首先介绍了磁罗盘的工作原理,在此基础上推导了磁航向角误差的计算式,该式表明磁航向角误差与当地磁倾角、载体俯仰角、载体航向角、水平姿态误差有关.基于该式对一般环境下磁航向角误差的仿真结果表明:当磁倾角为45°、水平姿态误差均不超过±0.5°时,磁航向角误差不超过±1°.进一步分别对各误差因素的影响进行了仿真分析,结果表明在高纬度地区或载体具有运动加速度时使用磁罗盘容易造成较大的磁航向角误差.车载实验结果验证了所推导公式的有效性.     

组合航向系统中数字磁罗盘的罗差补偿研究

研制了一种由数字磁罗盘和角速度陀螺组成的组合航向系统.为了提高系统的航向精度,本文提出了两种有效的误差补偿方法八位置最小二乘法和椭圆假设补偿法.通过将两种算法应用在HMR3300型数字磁罗盘进行航向测量,分析并比较了两种算法的可行性和有效性.实验结果表明椭圆假设补偿法是一种更为智能的误差补偿算法,它能够实现数字磁罗盘的自动误差补偿和自动校准,误差补偿效果良好.     

基于误差补偿的电子罗盘抗干扰设计

为提高电子罗盘的测量精度,设计了一种小型化、低功耗、结构简单的的三轴磁阻式电子罗盘.对影响精度的因素从硬件和软件方面分别采取措施加以抑制.硬件方面,选择高集成度芯片,合理布线,以消除由电路带来的电磁干扰.软件方面,采用中值滤波、最小二乘法、椭圆假设补偿法等各种数据处理方法来消除系统误差、减小随机误差.实验证明,该设计思路能很好的满足精度要求,俯仰角及翻滚角在-60° ～60°的有效测量范围内航向角的精度可达0.7°.     

基于Hough变换的角点检测算法

角点检测是图像处理和机器视觉领域中基本而重要的问题。提出了一个基于Hough变换的角点检测算法,通过遍历地考察边缘图像中各像素点的一个邻域窗口,利用Hough变换寻找以窗口中心点为出发点的直线段,并通过这些直线段的数量和相互之间的夹角判断当前中心点是否是角点。针对固定的窗口,使用了模板预先计算及环形缓冲区等技术提高Hough变换及图像遍历的效率。在实际图像库上的对比实验表明提出的算法具有高的角点检测率,最低的角点误检率和角点位置误差,同时相比同样可得到构成角点各边的角度的方法.提出的算法同样具有更高的检测率和精度。对于时间性能要求不高的角点检测应用场合,提出的算法比已有算法具有更优的整体检测性能。     

改进的精密测角法标定面阵摄像机参数

改进了用于标定线阵摄像机的传统精密测角算法,标定用于面阵摄像机的参数。该算法利用两束平行光之间的夹角和投影在摄像机上图像点之间的对应关系,在给定一个预测摄像机主点的基础上计算它和实际主点之间的偏差以及摄像机焦距。分析了图像特征提取误差对于平行光夹角测量精度的影响,并给出一种基于平行光夹角误差最小的最优估计,从而进一步提高摄像机内部参数的标定精度。通过仿真实验分析了图像特征提取精度和平行光夹角测量精度对摄像机参数标定精度的影响。结果显示,当图像特征提取精度为0.1pixel,二维转台精度为0.5″时,主点标定精度可以达到0.56pixel,焦距标定精度可以达到0.06mm。利用精度为0.5″的二维转台对摄像机参数进行了实际标定,通过分析像点和标定结果所计算的平行光夹角和实际测量的平行光夹角的误差,可知本文算法的误差是经典精密测角法的68.6%,由此证明该算法对于面阵摄像机参数标定具有更好的结果。     

连续扫描法不同取点方式采集曲线曲面数据的误差研究

对连续扫描法不同取点方式采集出的数据,利用MATLAB软件进行拟合,然后计算在给定点处的误差值.分析不同取点方式对拟合出来的曲线曲面误差分布,得出等角度变化和法在连续扫描测量中可以实现数据点自适应分布的结论.     

一种新的棋盘格角点检测方法

简述了摄像机标定的原理, 介绍了Harris算子和Forstner算子的基本原理.针对摄像机标定模板的角点检测问题,提出了一种简便而精确的角点提取算法.该算法结合两种算子的优点,明显提高了角点坐标提取的精度,并且通过实验验证了该算法的有效性和准确性.     

基于几何特征的快速高精度角点检测算法

角点检测应用十分广泛,是许多计算机视觉任务的基础.本文提出了一种快速、高精度的角点检测算法,算法简单新颖,角点条件和角点响应函数设计独特.和以往不同的是:算法在设计上考虑的是角点的局部几何特征,使得处理的数据量大为减少,同时能够很好地保证检测精度等其他性能指标.通过和广泛使用的SUSAN算法、Harris算法在正确率、漏检、精度、抗噪声、计算复杂度等方面进行综合比较,结果表明该算法无论对人工合成图像还是对自然图像均具有良好的性能.     

曲柄摇杆机构极位夹角和摇杆摆角对机构传力性能的影响

在曲柄摇杆机构设计中 ,极位夹角θ ,摇杆摆角的确定 ,直接影响到机构达到一定传力性能的可能性 ,这一可能性即可由铰链中心A取点范围Δt来表示。我们利用计算机分析了θ、和铰链中心A取点范围Δt之间的关系 ,从而将θ、的确定与传力性能相联系。当一定时 ,随着θ值增大 ,满足rmin≥ [r]的A点取值范围Δt越少 ,当θ >θ极大 时 ,Δt值减少为零 ,机构不能满足传力性能的要求。此外 ,还得出不同值时所对应的θ极大 值 ,并以θmax—曲线表示了与θ极大 之间关系 ,为实际设计中 ,机构急回程度及摆角的确定提供了依据。