基于视觉里程计的室内位姿测量技术研究

随着人口老龄化程度的不断加深,独居老人也在不断增多。 在解决独居老人养老问题的应用上,室内定位是最基本和 关键的问题。 针对室内定位的需求,提出了双目视觉里程计定位算法,从相机成像模型、特征提取、特征匹配以及运动估计 4 个 方面展开了研究。 首先,采用双目摄像头作为传感器进行图像采集;然后通过提取 ORB 特征点来完成相邻图像之间的匹配关 系,根据基于 BRIEF 描述子的立体匹配算法得到左右图像对应特征点的匹配关系;最后对相机的运动进行估计。 设计了硬件 和软件平台对提出的方法进行实验。 实验证明,基于视觉里程计的室内定位技术能够准确地定位老人在室内的位置,能够实时 地对老人进行安全监护。     

应用于水表检定的机器视觉技术研究

为解决目前水表检定存在效率低、人为因素影响大等诸多问题,提出了应用机器视觉技术的水表检定系统,并重点研究实现梅花针快速定位的模板匹配算法和消除湿式水表表盘气泡的图像形态学算法。使用Harris算法预先提取梅花针模板角点,并实时提取现场图像的角点。采用部分Hausdorff距离法,实现梅花针的快速定位;利用图像形态学算法实时消除气泡影响,并完成对梅花针转动齿数的计数。实验表明,该系统在保证检定准确性的同时,可缩短检定时间,提高水表检定效率,解决了湿式水表表盘气泡对检定的不良影响,适用于各类水表的检定。     

基于视觉的麻花钻头自动定位系统研究

为了提高麻花钻头自动检测设备的检测效率,减少人工干预,采用LabVIEW软件和NI Vision等工具包开发了麻花钻头自动定位系统。系统实现了对麻花钻头角度位置的自动调整。首先利用工业相机获取麻花钻头图像,然后进行图像预处理、几何匹配、边缘检测、直线检测和角度测量,得到麻花钻头的角度位置信息,最后通过串口通信模块将角度信息发送给运动控制器,从而控制伺服转台旋转至理想位置。经实验分析,自动定位系统有较高的定位精度,能够满足生产实践的需要。     

基于嵌入式视觉的无人机目标定位系统

基于传统算法的无人机目标定位系统精确度较低且容易受到光照条件干扰,针对该问题提出了一种基于嵌入式视觉的无人机目标定位系统。使用深度可分离卷积替换YOLOv2原始模型中的Darknet-19骨干网络,大幅减小模型体积;引入RepVGG模块提取复杂特征,以提升检测精度。将模型部署到嵌入式端并进行了性能测试,结果表明改进YOLOv2算法的网络模型检测精度达到了96.7%,检测速度达到25 fps,解决了传统算法难以处理光照变化的问题并且有明显的性能提升。设计完成了上机试验,试验结果验证了无人机目标定位系统的有效性和可靠性。     

基于双目视觉的纸箱尺寸测量立体匹配方法研究

针对智能仓库物资自动化出入库流程,对于储存于纸箱中物资的出入库,需进行纸箱尺寸测量、纸箱拆解、物资倾倒、物资拣选等任务,因此首先应对纸箱进行无人化尺寸测量,提出自适应GrabCut的SGBM改进算法,实现纸箱尺寸自动测量。该方法首先完成双目相机的标定,利用NLM算法对采集的图片进行去噪处理,完成纸箱图片的立体校正,采用NCC、SGBM、AD-Census三种立体匹配算法得到纸箱的视差图,在分析其效果的基础上,提出基于模板匹配自适应GrabCut的SGBM改进算法用于纸箱立体匹配并得到其尺寸信息。实验结果表明,改进算法可以实现纸箱尺寸信息的精确测量,尺寸误差小于10 mm,满足实际的生产要求。     

ORB特征匹配的误匹配点剔除算法研究

在计算机视觉中,特征点匹配是一个极其重要的问题。为了提高图像特征点匹配精度,针对ORB常采用的RANSAC误匹配点消除算法不足,提出了改进的误匹配点剔除算法。该算法通过缩小抽样点总量来保证匹配点选取质量,并能有效的减少迭代次数。分别采用ORB+改进算法与ORB+RANSAC算法对两组图片进行特征点匹配实验。实验表明,该算法能够有效剔除误匹配点,与RANSAC算法相比较精度提高了8%,匹配精度提高至97.43%。     

基于双臂机器人和三维视觉的物体抓取和轴孔装配

三维视觉的机器人抓取能够将通过点云获取的匹配矩阵应用到智能抓取中.基于随机抽样一致性(RANSAC)和近点迭代法(ICP)模板匹配算法获取的矩阵,设计了一种机器人抓取点确定和机器人末端抓取姿态获取的方法.同时为机器人设计了一个预抓取位置,机器人在抓取时先调整抓取姿态到达预抓取位置,随后保持抓取姿态不变运行到抓取点对物体...     

基于单目视觉的机械臂灯具清洗定位系统

在机场嵌入式助航灯具自动清洗过程中,为了取得灯具发光口中心和机械臂的相对位置实现机械臂精准定位,设计了基于单目视觉的机械臂灯具清洗定位系统。首先,采用D-H法建立机械臂运动学模型;然后,根据夜间灯具发光的强逆光性以及环境干扰,提出一种优化阈值准则和缩小阈值搜索范围的改进Otsu算法对图像进行分割,再利用质心法提取灯具发光口中心位置;最后,在夜间条件下,进行实验分析并对定位误差采用最小二乘法进行补偿。实验结果表明,所设计的机械臂灯具清洗定位系统速度快、精度高,与传统Otsu算法和改进的随机霍夫变换算法相比,定位精度分别提高72.5%和55.5%,且平均定位精度达到8.7 mm,满足灯具清洗要求。     

基于视觉字符增强的电力调度故障预案匹配

电力系统中,调度控制中心会制定一系列的预案作为调度人员处理故障的参考和操作指南,然而,预案中包含的大量文本形式的知识目前仍需由人工进行反复记忆和查询,效率低,速度慢。为了解决这个问题,加快故障处理进程,该文提出一种用于自然语言推理的视觉特征增强型长短期记忆模型(enhanced long short-term memory model based on visual character-enhanced word embeddings for natural language inference,VCWE-ESIM)来实现故障现象与故障预案的自动匹配。该文从模型收敛速度、匹配准确性以及运算速度3方面将VCWE-ESIM模型与已有的文本匹配模型进行对比。算例分析表明,提出的VCWE-ESIM模型综合性能最优,能够准确快速地实现故障现象与故障预案的自动匹配,减少故障处置的时间,加快故障恢复的速度,防止由于故障处置不及时带来的严重后果,提高电网调度的智能化水平。     

一种基于对齐度的多约束车辆特征匹配方法

针对基于双目立体视觉的汽车辅助驾驶系统,研究了一种基于对齐度的多约束快速匹配算法。对齐度准则利用图像对间的交互方差作为相似测度,不需要两幅图像的灰度线性相关性并且不受图像灰度差异的影响,比相关度准则有更强的适用性。确定左右两幅图像中的路面区和目标车辆后,采用Harris算子提取出目标车辆的特征点。匹配前利用角点的特征值约束去除不易匹配角点,然后采用对齐度准则进行匹配,最后根据视差梯度约束去除误匹配。实验结果表明了该方法的可靠性,能够获得较满意的检测结果。     

基于图像识别技术的电力网络原始拓扑的自动生成

提出一种基于图像处理和模式识别的电力系统网络图识别方法。通过该方法可识别电力系统网络图等标量图像中的元件符号并将之转换为矢量图像,得到每个元件各端口的坐标位置,并根据端口位置来确定彼此间的连接关系,从而自动生成该网络图的原始拓扑。     

基于图像处理的智能电表显示缺陷自动检测系统设计

文章设计了一种基于图像处理的自动检测系统,能够实现智能电表显示面板质量检测的自动化。该系统能够很好的检测出LCD显示面板中包括中文字符、数码管以及一些特殊字符和图形由于焊接加工问题导致的图形显示缺笔画或者不显示问题;此过程主要包括图像特征区域的定位、字符的分割、字符的缺陷识别判断;在特征区域定位中,首先采样获取LCD区域彩色图像直方图,然后利用反投影法获取大致特征区域,接着通过Canny边缘检测、概率直线检测确定特征区域的具体坐标;在字符分割的过程中,主要对预处理图像使用了水平、垂直投影等方法;最后利用模板匹配进行缺陷检测。此方法以DL/T 645-2007电表为检测对象,经过工厂实地图像取样,算法经代码实现,缺陷识别度高。     

基于点云与图像融合的BGA锡球检测方法研究

为实现球栅阵列封装芯片视觉检测中焊球质量和共面度在线检测,提出一种点云与图像数据相结合的检测方法。首先对彩色相机进行标定,再分别获取芯片彩色图像和点云数据,利用随机采样一致性算法获取点云主平面法向量,根据法向量提供的倾角信息,进行倾斜度校正。然后,将倾斜度校正后的点云利用彩色相机内外参数投影成像得到点云灰度图,将其与彩色图像进行点模式匹配,获取点云数据与彩色图像间的平移量和偏转角,完成点云数据与图像数据配准。从配准后的数据提取焊球进行焊球大小、破损、变形、桥连等缺陷检测和高度测量,完成焊球共面度测量。该方法与迭代最近点法进行了对比实验。二者测量结果总体一致,但本文方法在耗时上减少了62.8%。该方法在先进制造业中具有广阔的应用前景。     

基于前馈控制的交流伺服系统高速定位控制

在要求高速、快响应的交流伺服定位系统中,采用普通PID控制很难实现高速定位.在位置环、速度环和电流环的三闭环PID伺服控制系统的基础上,引入电流环和速度环的前馈控制来提高定位控制的性能.通过仿真验证了前馈控制在指令信号跟踪方面的良好效果,然后设计出试验系统,进行了与普通PID伺服控制系统的对比试验.结果表明,引入前馈控制的PID伺服控制系统可以实现交流伺服系统的高速定位控制.     

基于激光检测技术的接触网动态杆位定位系统的研究

为满足国内高速铁路接触网运行质量判断的需要,研究基于激光检测技术的杆位测试系统,实现了对杆位精确的定位,并详细介绍了系统的硬件和软件设计,实践结果证明了本系统能对接触网接测数据进行良好的定位。     

静止同步串联补偿电源的研究

针对现有串联补偿器的不足，介绍了一种新型的静止同步串联补偿电源(SSSG)的特性，并与以往的串联补偿器进行了比较。用Matlab中的电气系统模块库进行了仿真，仿真结果证明：SSSG性能优越，具有推广价值。     

临界电压点处不同系统参数对系统电压稳定影响的研究

分析了系统电压、输电距离和变压器容量对电力系统电压稳定的影响,并进行了仿真分析。     

应用于动模试验系统的风电模拟技术研究

研究了应用于动模试验系统的风电模拟控制技术,针对风电模拟系统与实际风力发电机组转动惯量的悬殊性,提出一种风力机模拟控制方法,实现了实际风力发电机组动态特性的准确模拟;针对动模系统电网条件特性,提出采用PI控制器并联多谐振控制器的改进控制策略,实现了风电模拟系统在谐波畸变及不平衡等非理想电网条件下的稳定运行,同时在双馈风电模拟系统中采用协调控制策略实现了双馈风电模拟系统的低电压穿越功能。接入某电力系统动模试验系统进行实验,实验结果验证了所提模拟控制方法与改进控制策略的有效性。     

高压大容量有源电力滤波器并联运行研究

由于功率器件耐压水平和载流能力的限制,传统有源滤波器难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿.本文提出一种有源电力滤波器,它由几个采用二极管钳位型多电平拓扑结构的滤波器模块组成.该滤波器模块采用多电平拓扑结构,很适合于匹配高电压等级,而且当补偿量超出实际输出容量时,能根据自身容量对电网谐波进行抑制.这种有源滤波器通过并联几个滤波器模块充分抑制电网谐波,使得每个滤波器模块不需要很大容量,运行独立灵活,解决了容量灵活扩充的问题.除了对该有源滤波器进行理论分析,本文还对其闭环控制策略进行研究.理论分析和仿真结果表明,所提方案很适合应用于高电压、大容量谐波补偿.