基于机器视觉的审计机器人控制设计

机器视觉技术在机器人移动控制中的研究已成为当前的热点。设计一种应用单目视觉摄像机的机器人移动控制方案,在分析四个参考坐标系的前提下,着重分析摄影机标定和目标位的定位,通过目标物的搜索算法来实现审计机器人的移动控制。HSV颜色模型将图像的亮度信息均给予了一个分量,而将颜色信息给予了另外两个分量。目标控制跟踪算法成功跟踪的次数为194次,相比较于改进RRT、TEB、AGV其他三种目标搜索方法,目标控制成功率的提升率数值分别为13%、65%、9%。所给出的目标搜索算法具有较高的路径质量,同时也能获得数量更多的理想路径,这为机器人的移动控制提供了新的技术支持。     

基于机器视觉的钢轨轮廓测量方法研究

钢轨轮廓检测是轨道几何参数检测的重点和难点。采用二维平面靶标对激光摄像传感器进行标定,建立世界坐标系和图像坐标系的标定模型。通过棋盘格进行实验标定,获取300组数据,采用非线性最小二乘法来标定模型参数。结果表明:采用非线性最小二乘法能够将棋盘格水平和垂直的测量误差控制在0.3 mm左右,该方法能够很好地运用到钢轨轮廓测量中。     

基于机器视觉的轻量级驾驶辅助系统

为了解决计算机视觉应用中数据量大、算法复杂的问题,根据道路结构特征和车辆行为特征,采用单个摄像头作为传感器,实现了一种轻量级的安全辅助驾驶系统。首先采用改进的边缘提取算法和车道线检测算法对摄像机内外参数进行离线标定;接着根据标定结果在二维平面图像上采用标识出实际空间距离的多窗口划分方法,并按不同的车间距将不同窗口划分为不同安全系数的区域,以赋予道路视觉检测的几何先验知识;当区域中出现障碍物时发出相应警示信息进行安全驾驶辅助,能为智能辅助驾驶提供轻量级的视觉检测平台。以便携式计算机和固定在车内的摄像头作为实验装置,在城市道路上进行车载实验。系统在车载实验中能够快速地提取车辆两侧的车道线,并利用离线标定的结果快速生成不同安全系数的警示区域,其中车辆在车道内正常行驶时的误检率和漏检率很小,可以忽略不计。与传统的驾驶辅助系统相比,本系统计算量大大降低,检测流程得到简化,可实现轻量级的车道和车辆检测,为系统在嵌入式系统上的实现奠定基础。     

基于机器视觉的竹节纱分析及其三维仿真算法的研究

为对竹节纱进行分析,采用线阵CCD摄像头采集连续的竹节纱灰度图像。运用图像处理的方法对其进行二值化处理,获取竹节纱主干部分,去除毛羽部分。从而获取竹节纱的径向直径,并通过模式识别算法对其进行分类,则得出竹节纱的基本物理参数。这种新型的检测方法规避了传统检测方法中样本数偏小、主观行为偏差等缺点,对竹节纱的生产有着重要的指导意义。在此基础上,提出基于采集数据的竹节纱三维仿真算法,模拟出该类竹节纱的三维图形,为以后的三维编织仿真打下基础。     

机器视觉感知三维图像中的人体行为识别算法

研究机器视觉感知中的人体行为准确识别问题.机器视觉感知中,采集的信息多为二维平面信息,在合成三维图像感知信息过程中,传统的因式分解合成法运用形状基数量固定,很难表达复杂行为特征,造成行为特征会出现一定的偏差,人体行为识别准确性不高.为了避免上述缺陷,提出了一种新的机器视觉感知中的人体三维行为识别算法.采集人体行为图像,并检测图像的轮廓区域,对检测区间间隙初始划分,通过把三维不定特征在三维空间进行空间映射,完成模糊性的消除,为人体三维行为识别提供数据基础.根据提取的消除模糊性后的人体三维行作为特征分量,对人体三维行为进行识别.实验结果表明,利用这种算法进行人体三维行为识别,能够准确的识别人体的行为,极大地提高了人体行为识别的准确率.     

机器视觉中的摄像机定标方法综述

回顾了机器视觉中的各种摄像机定标方法,对各种方法进行介绍、分析,并提出了定标方法的发展方向的新思路。     

基于机器视觉技术的全自动微点焊机器人的研究

针对目前电声电子器件铜引线人工难以识别定位的问题,本文提出了基于机器视觉识别技术的微点焊机器人的系统,采用图像处理算法和机器视觉标定方法,解决电声电子器件铜引线的精确定位问题。实验结果证明,该系统能够有效提高微点焊的效率和质量。     

基于机器视觉的矿车踏面磨耗检测设计

针对矿用轨道车辆传统的人工轮对检测方法的精度低、效率低等问题,设计了一个基于机器视觉的自动检测系统.通过摄像头采集辅助光源照射到轮对上光带的图像,使用Matlab对图像进行处理.算法上根据踏面图像的特征针对细线化方法进行了专门优化,并通过实验确定了轮廓检测的最佳阈值.将处理后的图像与标准图像进行差影比对,使用相机标定的相关参数进行计算得出踏面的磨耗量.实验证明,使用优化后处理算法的系统相比传统算法提高了精度.每个轮对平均检测时间小于2 s,误差小于±0.2 mm,可以快速大量地自动检测轮对踏面的磨损情况,保证了工业现场稳定安全的生产,具有一定的应用意义.     

基于机器视觉的移动工件抓取和装配的研究

针对工业生产线上某产品上下盖自动装配的问题,运用运动控制理论与机器视觉相结合,搭建了一套模拟工业生产线产品装配系统;首先利用工业相机对进入视场 的工件进行单帧图像采集,获取图像数据;然后利用OpenCV对数字图像进行处理,包括中值滤波、阈值分割、孔洞填充、边缘提取来获取数字图像的特征;之后通过质心法结合矩形拟合计算出工件的质心坐标和偏转角度;最后引导六轴机械臂抓取产品的时候能根据图像处理结果进行纠偏和补偿;该系统采用平面棋盘格标定板对工业相机进行了标定,并且在线进行了验证,实验结果表明,工件抓取和装配成功率为100%,满足工业现场的装配精度要求。     

基于机器视觉的工矿现场粉尘实时监测

针对传统粉尘监测方法实时性差、覆盖面不全的问题,提出了2种基于机器视觉的工矿现场粉尘实时监测系统设计方案,即基于单目视觉的粉尘监测系统和基于双目视觉的粉尘监测系统。基于单目视觉的粉尘监测系统采用帧差法、腐蚀膨胀算法等实现对视场内粉尘目标的快速识别;基于双目视觉的粉尘监测系统在单目视觉粉尘监测系统的基础上,利用标定靶,通过空间三维重建实现粉尘定位。实验结果表明,基于单目视觉的粉尘监测系统可以捕捉粉尘团生成的过程,实时处理速率为4帧/s;而基于双目视觉的粉尘监测系统可以进一步测量粉尘团位置信息,定位误差在10%以内。     

基于机器视觉的指针式仪表示数识别方法研究

基于机器视觉技术实现指针式仪表数据的自动读取具有重要意义,针对现有方法中存在的识别精度不高等不足,提出一种基于标定的指针式仪表数据视觉读取方法。首先,基于标定模板完成仪表表盘最大、最小刻度线识别与斜率计算;其次,通过仪表表盘图像预处理及连通区域筛选得到指针大致区域;然后,融合Hough和边缘聚类与拟合方法实现仪表指针边缘的精确定位,进而实现指针数据的识别与读取;最后,以某品牌避雷器监测器为例,对上述方法进行实验验证。结果表明,该方法能够准确、稳定的识别出指针式仪表读数。     

基于机器视觉的水表抓取系统

目前国内对水表的检定多采用人工的检定方式,过程中存在许多重复人力操作,造成检定过程费时费力.为了解决这一问题,本文在水表检定过程设计了用工业机器人代替人工完成水表的检定工作,提出了一种基于机器视觉的水表抓取方法.系统通过YOLOv3网络对处于不同环境下的不同型号的水表进行检测,获取目标水表的型号和位置后再进行水表的位姿检测得到水表抓取点坐标与水表姿态角并控制机器人进行抓取.实验表明,该系统能在不同外界环境下实现不同型号水表的抓取和精确放置,具有较好的鲁棒性和较高抓取成功率,能够满足实际水表自动检定线上的水表抓取需求.     

一种基于机器视觉的圆型零件检测技术

利用机器视觉技术建立圆形零件检测系统,采用简单高效的标定方法和亚像素技术实现对圆孔和圆形零件的非接触精密测量。圆孔和圆形的直径测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是系统校正、图像预处理、二值化和圆检测。实验结果证明,该系统实现了在线实时检测,其精度达0.01 mm,具有良好的应用前景。     

基于SOPC技术的出租车计费系统的设计与实现

基于SOPC技术的可编程逻辑门阵列器件的应用已经渗透到生产和生活中的各个方面。系统采用Altera公司Cyclone系列的FPGA芯片,应用SOPC技术设计出一种出租车计费器。主要从系统的硬件设计和软件实现两个方面来阐述其设计过程。     

基于机器视觉的轮胎表面缺陷检测系统的研究与应用

在传统的轮胎表面缺陷依靠人工检测,存在劳动强度高、受人的主观影响大以及效率低下的问题。针对这一现象,研究了一种基于机器视觉的轮胎表面缺陷3D检测系统。该系统依靠机器视觉系统获取检测轮胎的表面图像,然后创建3D模型、判定缺陷类型,最终实现实时自动预警,为轮胎生产商提供一种自动化检测方案。系统集成了先进的技术、软件和工具,配套的信息管控系统可以对轮胎型号和生产数据进行采集、存储、分析,以便在生产过程中实现更高效、更可靠的质量控制,具有较高的实际应用推广价值。     

双目视觉测量系统的标定及3维测量

针对结构光形位公差视觉测量系统,提出了一阶径向畸变的摄像机成像模型和标定方法,并对传统的直接线性变换(DLT变换)标定算法做了些改进。即先针对没有畸变的线性模型,利用传统的标定算法,解线性超定方程组求解摄像机的全部参数,再针对引入一阶径向畸变的成像模型,以线性模型的参数为初值,通过非线性迭代优化摄像机的图像中心,等效焦距,倾斜因子,畸变系数等内部参数。实验结果表明,该方法无需预标定,精度适中,是相对简单实用的标定方法。     

基于SOPC的运动视觉处理系统设计

在数字视频采集与处理板级系统开发的基础上,本文提出了采用SoPC实现运动视觉处理与控制系统的设计方案.本系统硬件采用StratixⅡ系列FPGA,软件开发工具包括QuartusⅡ,NiosⅡ5.1 IDE,DSP Builder.MegaCore IP Library5.1和Matlab7.0等.可广泛应用于安防监控、视觉导航、智能交通等众多领域.还预留了标准I/O口用于日后的升级扩展.     

基于主动视觉摄像机标定方法

基于主动视觉的摄像机标定是摄像机标定的重要分支之一，本文引入了必要的基础知识和概念，诸如摄像机模型和投影矩阵，基础矩阵，单应矩阵，极点，FOE（Focus Of Expansion）等，还对基于摄像机纯旋转的标定，于摄像机三正交平移运动的标定，基于多次摄像机平面正交运动的标定，基于无穷远平面单应矩阵的标定以及于射影重建的标定进行了评述并给出了结论。     

计算机视觉中的设备标定和三维图形重构综述

这篇文章回顾了计算机视觉中的设备标定方法和三维重构的多种方法,介绍了各种方法的基本思想和特点,并对它们进行了相应的分析和比较。提出了现有的理论和方法在工程应用中存在的问题以及该学科研究和发展的动态。