基于Kinect的三维重建技术在三维显示中的应用

三维显示技术能为用户提供更为真实的感官效果,在很多领域具有潜在的应用前景,现在高速发展的美容行业更是如此.提出将三维重建应用到高科技美容产品中,实现人脸检测结果的二维显示到三维显示的转换.首先需要对从Kinect获取的数据做预处理,包括修复、插值,再与彩色数据一起插值并进行2D、3D转换以实现数据对齐,最后将数据滤波并进行前后背景分离,利用PCL点云库进行点云显示.实验结果表明,基于Kinect的三维重建技术能够较好地恢复人脸的三维模型.     

基于Kinect的体感交互机器人

随着现代科学与机器人技术的发展,人与机器人的交互方式也越来越多样化.为使人与机器人交互得更自然和谐,探索了一种体感交互方式.利用Kinect获取人动作的深度图像,然后利用骨骼追踪功能获取人体主要关节点的坐标,坐标信息经计算机处理后计算出关节角,最后通过无线方式将关节角发送给机器人控制器,从而控制机器人做出和人相同的动作.经实验验证,该机器人运行情况达到了预期水平,可以实时模仿人的动作.这种方法提高了人和机器人的交互效率,有极大的应用价值.     

基于改进BP神经网络的空调系统传感器故障诊断

针对普通BP算法存在的收敛速度慢以及容易陷入局部极小点等问题,提出了一种改进的BP算法,应用该算法对空调系统传感器故障进行诊断.Matlab仿真运行证明,在相同的条件下,改进的BP算法加快了网络的收敛速度,避免了陷入局部极小的问题.在故障诊断的准确率方面优于普通的BP神经网络.     

基于深度传感器的煤场三维测量改进算法研究

针对传统盘煤仪使用过程中存在的标定误差大、模型重建失效等问题,提出基于直接线性变换模型的改进标定算法、基于飞行时间的改进三维重建算法,通过固定式深度传感器与相机实现盘煤。同时,针对盘煤仪无法可视化、体积测量误差大等问题,提出基于Unity3D的虚拟场景设计、基于颜色和法向量的点云分割方法,实现煤场三维可视化,从而计算模型体积。经实验验证,改进算法测量精度高、扫描速度快、设备稳定性强,具有较高使用价值。     

基于Kinect体感交互技术的电力仿真培训研究

采用有限状态机技术将电力操作规范描述为操作模板集,再利用动态时间规整算法将Kinect所获的动作信息与模板集作匹配,从而识别出培训人员的动作行为,同时使培训人员与三维场景中的虚拟人动作同步来控制虚拟人在变电站三维场景中的漫游速度,通过调整Unity可视化对象的属性来控制虚拟人操作电力设备时的碰撞效果,由此使培训人员沉浸在变电站三维场景中,加深培训效果。     

基于霍尔传感器的永磁同步电机高精度转子位置观测

为了获得较高精度的永磁同步电机转子位置,提出一种基于开关型霍尔位置传感器的新型转子位置观测算法。当电机低速运行时,采用改进的一阶加速度算法,引入转速与交轴电流估算转子位置;当电机中高速运行时,利用霍尔位置传感器输出的转子位置信号对滑模观测器算法估算的转子位置数值进行分段线性校正,结合改进的一阶加速度算法进行加权平均处理,得到估算的转速和转子位置。实验结果表明,新型观测算法可减小一阶加速度算法滞后性与霍尔传感器安装误差带来的影响,能在宽速度范围内精确地估算电机转子位置,实现永磁同步电机矢量控制系统的高性能控制。     

基于轨型重建的平直度提取算法研究

钢轨焊前检测是保障铁路车辆安全行驶的重要环节,其中钢轨平直度是衡量钢轨质量优劣的重要指标。 针对传统钢轨 平直度检测步骤繁琐、单次测量长度有限和测量效率低等问题,依据三角法测量原理,利用激光轮廓仪交叠获取钢轨轮廓数据, 使用改进的 ICP 算法快速配准点云数据,完成钢轨三维重建。 然后利用自适应中值滤波对平直度参数曲线进行优化,采用模拟 平尺法求解钢轨平直度。 实验结果表明,基于轨型重建的平直度提取算法速度快,精度高,稳定性好,与人工检测的最大测量误 差为 0. 021 mm,与高精度电子平尺最大误差为 0. 011 mm,最大标准差为 0. 006 mm,符合钢轨焊前的平直度检测要求。     

基于偏振光传感器的组合导航系统设计

偏振光传感器作为一种新测角传感器其成本低,误差不随时间累积.本文为室外移动机器人设计了一种基于偏振光测角传感器、码盘和GPS的新型组合导航系统.为室外移动机器人导航提供了新的选择.以S3C2440为处理器,设计了系统的硬件和软件部分.实验结果表明该系统可以接收到各传感器发送的信息,并且根据需要将数据存储在指定的介质中,为这种新型组合导航传感器的进一步研究奠定了基础.     

基于城市配电网的无线自组传感器网络结构研究

数据通信是变配电自动化系统不可或缺的重要组成部分.在10kV以下的电力系统中,对电网数据的采集、处理、显示和控制尚无统一的通信组网模式.运用图论的方法分析城市配电网架构模式,提出一种基于改进的Dijkstra最短路径算法的无线自组传感器网络路南算法,在仿真结果的理论依据上实现了无线传感器节点的合理部署,使得无线自组传感...     

基于三维重建的绝缘子爬电距离计算方法

提出了一种基于三维重建技术计算绝缘子爬电距离的方法.该方法首先在KinectFusion算法框架下获得三维体素网格的有向距离函数(TSDF)数据,然后在对称切割所得的二维截面中提取表示爬电距离的有效轮廓点,最后遍历有效轮廓点计算爬电距离.其创新点在于构建绝缘子的三维模型,将形状不规则的实物转化成体素进行计算处理.实验证明该方法既快又准,平均误差为2.7％,节省了制作人员和测量人员的时间,同时避免了由于结果不准确而进行的反复测量.     

基于特征点提取的人体三维数据拼接技术

针对人体对象表面光滑,不好寻找控制点的问题,本文给出基于三维特征点的人体数据拼接算法,通过提取对配准数据轮廓描述较好的三维特征点来减小计算量。实验结果表明,提出算法配准所需时间短,配准精度高。     

基于Kinect v2的呼吸运动监测方法研究

为了提高基于Kinect相机的呼吸运动监测精度,提出了一种结合目标检测与目标跟踪算法的实时呼吸运动监测方法。该方法首先基于标记板形状特征利用霍夫圆检测算法进行目标检测,然后基于彩色图像结合Camshift目标跟踪算法实现单个或多个目标的跟踪,依据跟踪的结果获取目标位置的深度信息,并对获取的深度信息进行降噪处理。在此基础上,开发了一款基于Kinect相机的呼吸运动精准监测软件系统。实验结果表明,所提出的实时呼吸运动监测方法可有效提高呼吸运动监测的精度,与现有的基于深度图像获取呼吸运动数据方法相比,在体态偏移状态下数据采集准确度由47.9%提升至94.1%。同时,该方法具有良好的可视化效果。     

基于传感网的传感器感知信息可视化系统设计

遵循Open Geospatial Consortium (OGC)的传感器观测服务(SOS)规范,设计了一种基于传感器网络的传感器感知信息实时可视化系统,提出了由信息感知层、数据服务层、解析传输层及可视化显示层组成的4层系统架构.信息感知层负责观测区域感知信息的获取;数据服务层提供传感器观测数据服务和网络地图数据服务;解析传输层负责消息的传递、响应文档的接收与解析;可视化显示层负责传感器感知信息的可视化显示.采用面向服务的体系结构,在JAVA平台上实现了多源传感器观测信息的实时可视化.实际应用表明,系统可以很好的实现传感器的注册,传感器信息的获取和传递以及感知信息的可视化.     

基于PXI的振动传感器检定系统设计

对振动传感器进行检定的目的是保证振动测量结果的精度和可靠性,传统的振动传感器检定工作主要是手工操作,人处于一个核心的位置,控制和协调检定工作的各个环节,工作效率低,难以达到高精度的要求。本文介绍一种基于PXI总线技术的振动传感器检定系统,并设计了相应软件,实现了振动传感器的自动检定和检定报告的自动生成,采用振级逐次逼近控制算法实现振动台的稳定控制,提高了测试精度。使用结果表明该系统重复性好、精度高,满足了部队外场一线维护及航空工厂的需求。     

基于改进低通滤波的无传感器永磁同步电机矢量控制技术研究

转子位置角估算是无传感器永磁同步电动机(PMSM)矢量控制的关键,其精度直接影响控制系统的性能。基于磁链观测器的转子位置角估算方法简单易实现,但系统控制性能受磁链估算动态性能限制。为提高无传感器PMSM矢量控制系统的运行性能,对交换滤波与补偿顺序的改进低通算法进行了拓展性研究,通过MATLAB仿真验证了改进方法的可行性和有效性。     

基于SURF特征的多机器人栅格地图拼接方法

实现地图拼接是多机器人协作创建地图的一项关键技术。研究了一种基于加速鲁棒特征(SURF)的多机器人栅格地图拼接方法,该方法通过对机器人运动坐标系进行刚体变换,将栅格地图拼接问题用图像配准的最小化问题来表示并建立数学模型。首先利用一种改进的SURF算法从待拼接地图中提取特征,然后利用随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配得到初始拼接参数,并将拼接参数作为ICP算法的初值来求解目标函数。最后分别利用公开数据集和Turletbot2移动机器人进行了实验,结果表明该方法能对多机器人建立的栅格地图实现可靠拼接,鲁棒性好且精度高,拼接速度快适用于较大规模环境栅格地图拼接。     

基于微波多普勒传感器和人体热释电红外传感器的报警系统设计

本文介绍了一种新型的家庭安全智能报警系统,该报警系统由三部分构成,可实现24小时无盲区监控。当有人非法入室时,无线门磁传感器和热释电红外传感器将会工作并由主机发出警报;夜间有人靠近时,由微波多普勒传感器组成的电路将发出警报信号提醒用户注意。     

基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计

将无线传感器网络技术应用于变电站监测系统,采用高性能、低功耗的MSP430F149作为主微处理器芯片,构建了一种由多个传感器节点、中心节点和监测计算机组成的变电站设备温度监测系统。通过传感器技术、微处理器技术和无线通信技术的融合,实现温度数据的采集、融合和传输,保障变电站设备的安全运行。     

基于单片机的三维地磁探测系统设计

为了实时探测弹道修正弹的姿态角,利用HMC1043三轴磁阻传感器和C8051F350单片机构成了一个高精度地磁探测系统。介绍了目前已有的各种磁传感器及其优缺点,给出了HMC1043的置位/复位电路及其与单片机的接口方法,计算了系统的分辨率,进行了不等位电压实验与动态定向精度实验。结果表明,本系统不仅简化了电路结构,而且具有精度高和转换速率较快的优点,能够满足微旋弹道修正弹姿态角高精度实时探测的需要。     

基于霍尔传感器的转速系统设计

为了在灰尘大、油污重的工业环境中快速准确测量旋转设备转速,以单片机AT89C52为数据处理核心,采用UGN3144霍尔传感器为数据采集模块,利用霍尔效应及单片机技术,采用M/T测速法设计了一种转速测量系统.UGN3144首先把转速转换为电压信号,经整形电路送入AT89C52单片机,单片机采用定时器定时中断的方法实现计数,对测量数据进行计算得到转速数据,送液晶显示器显示测量结果.测试结果表明：系统的测量精度较高,能够满足实际的测试需要,有一定的实用价值.