Design and implementation of an omnidirectional vision system for robot perception

To meet the demand of surrounding detection of a humanoid robot, we developed an omnidirectional vision system for robot perception (OVROP) with 5 Degrees of Freedom (DOFs). OVROP has a modular design and mainly consists of three parts: hardware, control architecture and visual processing part (omnidirectional vision and stereovision). As OVROP is equipped with universal hardware and software interfaces it can be applied to various types of robots. Our performance evaluation proves that OVROP can accurately detect and track an object with 360° field of view (FOV). Besides, undistorted omnidirectional perception of surroundings can be achieved through calibrations of both monocular and stereo cameras. Furthermore, our preliminary experimental results show that OVROP can perceive a desired object within 160 ms in most cases. As a result, OVROP can provide detailed information on surrounding environment for full-scope and real-time robot perception.     

Design and implementation of a hybrid circuit system for micro sensor signal processing

This paper covers a micro sensor analog signal processing circuit system(MASPS) chip with low power and a digital signal processing circuit board implementation including hardware connection and software design. Attention has been paid to incorporate the MASPS chip into the digital circuit board.The ultimate aim is to form a hybrid circuit used for mixed-signal processing,which can be applied to a micro sensor flow monitoring system.     

应用于微传感器信号处理的混合电路系统的设计与实现

研究旨在设计一个应用于飞行器机翼表面边界层的流动监测系统。该系统主要由微传感器及其信号处理电路构成。本文的主要工作是微传感器信号处理电路系统中低功耗的模拟电路芯片的及相关数字电路板的设计,重点在于完成模拟电路芯片的具体应用。目的是将该模拟电路芯片良好地应用于该数字电路板,使其协同工作,构成一个完整的混合电路系统,以便在较低的成本下,较好地完成微传感器信号处理的任务。     

基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现

针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。     

基于机器视觉的图像采集与处理系统设计

机器视觉包括了信息探测、采集系统、图像处理、显示及智能决策等模块。信息的探测和采集是通过摄像头来获取,经过图像的处理,转换成数字信号,计算机对信号进行运算,判断结果来控制设备运作。本文以S3C2410A为核心处理器,通过FIFO缓存的FPGA实现、Flash存储器和SDRAM存储器,结合LCD接口、JTAG接口、串行接口和电源电路来控制图像的采集和处理,给出了硬件实现的总体框架图。本套系统处理速度快、占用资源少、效率高、稳定性能好,为整体机器视觉系统的开发奠定了坚实的基础。     

多媒体网络信息监控与处理系统的设计与实现

由于多媒体网络信息的不断更新,多媒体网络信息监控系统在监控水平、处理能力等方面无法得到合理提升。因此,设计多媒体网络信息监控与处理系统,该系统中的监控模块进行多媒体网络信息的采集工作,并将其转换成数字多媒体网络信息。处理模块利用基于达芬奇技术的TM320DM368处理器对数字多媒体网络信息进行处理,所生成的监控结果将被反馈到监控模块。用户经由监控模块提供的客户端,对系统的处理流程和监控结果进行查询。系统为多媒体网络信息提供了多种处理算法,主要包括帧间差分算法和背景减值算法。实验结果表明,所设计的系统监控成功率高,处理能力强,能够快速且准确地显示用户所需内容。     

基于机器视觉的栅栏自动喷漆系统设计

针对传统人工喷漆伤害人体、污染环境、浪费油漆等问题,提出了一种基于机器视觉结合伺服控制的自动喷漆算法。该算法首先利用相机采集原始栅栏图像,然后对栅栏图像进行图像平滑、阀值分割、骨架提取等处理,进而得到栅栏图像一系列二维坐标,来使喷漆系统完成自动喷漆的方法。通过联机调试表明,该算法可以通过提取中心线后准确的给出中心线每个点在世界坐标系下的坐标,能够达到自动喷漆系统的要求。算法采用了高斯滤波、区域分割、骨架提取、线段拆分、坐标计算等步骤,最终可自动生成自动喷漆轨迹。     

基于机器视觉技术的运动训练系统设计

针对当前运动训练系统的误差考虑不全面、效果差等缺陷,设计基于机器视觉技术的运动训练系统。首先,采集运动训练视频图像,得到训练关节点运动轨迹,并依据运动轨迹和误差检测方法分析运动员运动训练测量误差;然后,依据误差成绩智能测评模块评价运动员热身运动强度、运动训练反应时间、运动训练动作精度与稳定性等,并给出提升运动效果的训练建议;最后,仿真对比实验结果表明,相比其他系统,所提系统反应时间速度快,动作控制精度高,可以获得理想的运动训练误差检测效果。     

基于FPGA的机器视觉设计

为实现系统快速更新,在此设计了一种新的机器视频解决方案,借助FPGA技术,实现视频输入端口与GigeVi-sionIP的使用以及系统与计算机主机的连接。设计方案中采用了新的GigeVision标准及GigeVisionIP核,使系统相比其他现有相关标准更简单、速度更快,是未来的发展方向。     

基于图像处理与计算机视觉的车辆四轮定位仪的设计与实现

针对传统四轮定位仪精度不高、操作复杂的问题,设计了一套基于图像处理与计算机视觉的车辆四轮定位仪,给出了该仪器基于2D平面靶标的摄像机定标方法及摄像头拍摄连续图像的处理方法。最后分析了该车辆四轮定位仪的工作过程及工作原理,并与手工测量的车辆四轮定位参数进行了对比实验,实验结果表明基于图像处理与计算机视觉的车辆四轮定位仪的设计理论和方法都是正确的。     

基于ARM的视觉导航AGV的设计与实现

以视觉为导引方式的AGV利用摄像头对道路信息进行采集,经由ARM处理器进行快速信息处理,在特征提取的基础上,识别规定的路径。随后采用参数自适应PID控制算法,利用图像识别出的AGV当前位置与实际跑道设定的偏差通过PWM波控制车速和转角,从而实现自主视觉导航功能。最后通过实验验证了这种视觉导航方法的稳定性和准确性。     

A machine vision system for inspection of keyboards

A machine vision system for automatic inspection of keyboards is described. The system verifies that each location on a keyboard contains the correct, properly oriented key and that the graphics are not badly distorted. The graphics are inspected on the top and front surface of keys that vary widely in color, contour, surface texture and graphic content. Economical solutions are presented to a number of problems related to the design of the system's mechanics, optics, illumination, data reduction, pattern location and graphics discrimination. Operating procedures for training and running the system are also presented along with preliminary results.     

多模复合末制导图像处理系统设计与实现

在末制导图像处理系统中,单模系统会带来匹配精度不够、容易受干扰等问题,采用多模系统进行融合决策,是提高跟踪定位精度和抗干扰能力的更优选择。本文基于多DSP和FPGA,提出采用接口管理和图像匹配分开的分布式管理架构,设计实现了可兼容光学、射频模式的多模复合末制导图像处理系统,系统具有高实时性、可重构性和通用性强的特点。同时,在设计的系统平台上,采用适合各模式的FPGA预处理算法完成图像实时预处理,采用SIFT特征匹配算法完成实时并行匹配运算。实验表明,本文设计的末制导图像处理系统及SIFT特征匹配算法,在光学和射频模式下都达到了实时处理的要求;复合末制导处理系统的匹配精度,要优于单模末制导图像处理系统的匹配精度。     

基于Unity的无人机三维视景系统设计与实现

当前无人机显示系统主流多为二维显示,缺乏兼顾仿真训练使用和实际飞行使用的实时、逼真的三维态势显示软件,为实现无人机飞行过程中的实时位置、姿态信息、航线信息、飞行轨迹三维显示,满足无人机飞行过程的多视角三维显示,开发基于Unity三维引擎、计算机虚拟仿真技术的无人机三维视景系统,融以逼真的仿真模型,兼容虚、实相结合的应用模式,最大程度地贴近实际操作,提供真实的无人机飞行三维显示。该系统可以帮助用户提高无人机训练保障水平,优化现场指挥调度模式,营造逼真的虚拟环境,提升训练和观摩效果。     

基于机器视觉的运动误差自动校正系统设计

为提高运动误差检测精度,设计一种基于机器视觉的运动误差自动校正系统。利用微误差机构调节机器视觉模块、运动误差校正模块间的配置紧密程度,实现运动误差自动校正系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,对运动点目标进行极化定标处理,再利用此结果计算目标点的相位误差,并对误差结果进行耦合校正,实现系统的软件运行环境搭建,结合硬件设备条件,完成基于机器视觉的运动误差自动校正系统设计。对比实验结果表明,随着自动校正系统的应用,目标误差动作捕捉的灵活性、运动误差校正精度均得到大幅提升,其应用优越性明显高于常规运动误差校正系统。     

基于机器视觉的医用塑料瓶瓶口检测系统研究

医用塑料瓶在生产过程中瓶口处会产生残次品,如豁口、瓶口过薄等.此类瑕疵药瓶,无法封口,影响药品密封性,危害药品使用者健康.目前众多企业仍然依靠人工检测,因瑕疵点并不明显,人工误检率高.为此设计了一套基于机器视觉的医用塑料瓶瓶口检测系统.一台高速工业相机,在流水线指定工位通过硬触发,由上至下,对塑料瓶顶部取相,根据图像特点设计算法,完成定位,分割,识别瑕疵点.经过实际生产测试,验证了此系统在精度和速度方面优于人工检测方式,满足企业的检测要求.     

红外图像实时处理系统设计一种算法的研究

随着红外焦平面技术的发展,红外热像仪广泛应用于多种领域。本文简要介绍了几种实用的红外图像处理算法,并采用320×240焦平面探测器,结合现有的红外图像处理技术研制而成红外图像实时处理系统。所采用的处理算法能够达到实时性要求,并取得了较好的效果。     

应用于微传感器信号处理系统的低通滤波器的设计与实现

研究旨在设计一款应用于微型飞行器机翼表面分离点检测的高精度微型传感器信号处理系统中的模拟低通滤波器。该滤波器由开关电容滤波器及其前置抗混叠滤波器和后置平滑滤波器组成。在整个信号处理系统中,滤波器不仅起到滤除信号干扰和噪声的作用,而且还用作过采样模数转换器的前置抗混叠滤波器。设计基于无锡上华0.5um 2层多晶硅3层金属（2P3M）CMOS 工艺,在3.3V电源电压下,采用相关双采样技术（CDS）及优化的开关组合,削弱了器件非理想特性的影响,提高了开关电容滤波器的精度,并运用具有低元件灵敏度及失真特性的多重反馈型二阶低通滤波器作为抗混叠滤波器和平滑滤波器,保证了整个滤波器具有良好的高频衰减特性。芯片测试结果表明：该芯片的截止频率为0.7kHz, 面积为0.39 mm2,功耗仅为1.53mW。