一种快速人体骨架建模方法

提出从序列视频中快速建立人体骨架模型的方法。基于阴影特征采用Otsu算法完成运动目标检测中的阴影消除,得到准确的人体轮廓;对人体轮廓进行形态学的细化处理,采用新建立连通性结构标准和肢体关节点定位算法处理骨架建立人体骨架模型。实验结果表明,该方法对人体肢体部位各端点定位获得较高的准确率,能快速定位关节点,较好地得到人体骨架模型。     

核相关滤波融合稀疏表示的目标跟踪算法

为解决稀疏表示跟踪速度慢和核相关滤波算法难以处理遮挡、尺度变化的问题,提出一种核相关滤波结合稀疏表示的视频跟踪算法。用核相关滤波快速定位目标的最大可能位置,密集采样后采用基于局部图像块的稀疏表示和对齐池化构建外观模型,更好表征目标的局部特征以应对遮挡问题。为处理跟踪漂移,采取基于滤波和稀疏编码的探测策略实现模型更新。OTB100上的实验结果表明,该算法在处理遮挡、旋转和快速运动上与其它算法相比达到最好的跟踪效果。     

基于改进ASM的三维人脸自动对齐算法

针对传统三维人脸对齐算法需要大量人工操作和数据冗余的不足,提出一种基于改进主动形状模型的三维人脸自动对齐算法。该算法对二维人脸进行快速自动特征定位,根据三维人脸柱面展开的二维纹理图进行自动特征定位并分片。采用基于平面模板的重采样算法,自动实现三维人脸顶点稠密对齐。实验结果表明,该算法在提高运算速率的同时,得到的归一化结果与原始数据仍能保持99%形状相似度。     

基于轮廓特征点的高精度识别目标方法

为了实现高成功率、高精度和快速识别跟踪目标,提出对基于轮廓特征点的目标精确识别方法。在识别过程中采用了轮廓提取和多边形拟合算法自动搜寻到图像中要识别和跟踪的目标,同时对目标物轮廓的多边形角点进行亚像素分辨率的定位,从而可以利用目标轮廓角点的精确定位来实现对多边形目标的识别与跟踪。试验结果以及特征点亚像素算法分辨率的分析表明,采用这种自动识别与跟踪目标的方法,其精度可以达到0．02像素。     

基于故障树的发射车故障诊断技术研究

针对目前发射车电气系统故障定位复杂、缺少快速定位分析手段、问题排查必须依赖研制专家、排故时间长的问题,设计了一种基于故障树的诊断机制对发射车进行故障诊断。建立了发射车故障树,设计了基于算法和规则的配置方法将检测数据与故障树节点相关联,采用基于最小割集的快速诊断推理技术,完成了对发射车的故障自动诊断。试验结果表明,该方法实现了发射车电气系统故障的快速自动诊断定位,诊断定位准确,具有较好的实用性。     

基于图像的目标自动跟踪系统

快速准确地跟踪目标是现代战争精确制导武器的基本要求,提高跟踪系统的实时性和准确性成为国内外目标跟踪技术的热点。建立了一套基于图像的目标自动跟踪系统,介绍了系统组成、设计原理以及算法原理。系统采用了一种非参数化跟踪算法——连续自适应平均值迁移（CAMSHIFT）算法来追踪目标,为精确制导武器的基于图像的目标自动跟踪技术奠定了重要的基础。试验证明该系统实现了目标自动跟踪功能,算法简洁,实时性和鲁棒性好。     

一种基于贪心搜索的实时多目标遮挡处理算法

提出了一种固定摄像机遮挡条件下的多目标跟踪算法,包括基于区域相关的运动前景分割、基于合并--分裂检测的数据关联和基于贪心搜索的遮挡目标定位三部分. 该算法的主要特点表现在: 1)将遮挡条件下的目标跟踪问题转化为一个已知目标数量和特征的图像分类问题; 2)用贪心搜索和积分图算法快速定位遮挡中的目标,保证了算法的实时性; 3)对目标数量无约束,能够处理多目标相互遮挡下的跟踪问题(发生遮挡的目标数量大于等于2), 且对目标的遮挡程度和目标运动模式无约束,具有良好的可扩展性. 采用手工标定的IBM多人遮挡数据库的测试结果证明了算法的有效性.     

基于形状感应的运动目标跟踪算法

Mean-Shift算法无法自动跟踪目标,且对目标形状要求较苛刻。针对该问题,提出一种基于形状感应的运动目标跟踪算法,采用混合高斯分布对背景建模,协助Mean-Shift算法自动定位初始目标,增加描述形状的协方差参数,使跟踪能感受到目标形状的变化。实验结果表明,该算法基本解决了自动定位问题及形状变化问题,在保证实时性的前提下,跟踪准确度提高40%以上。     

基于单目视觉的智能物料分拣机器人的设计

为解决目前工业物料分拣机器人发展的需求问题,以模拟自动化物流系统的作业流程为目标,提出了一种基于单目视觉的智能物料分拣机器人的设计。为实现物料的自动分拣过程,以STM32作为核心控制器,驱动OV2640摄像头对图像进行实时采集、处理与分析,实现颜色识别和目标定位,并将处理结果传送给驱动控制系统。在图像标定方面,采用读取TFT屏中目标的坐标和求取目标的实际坐标,通过MATLAB软件来进行数据拟合,找出两个坐标的函数关系,从而实现目标的定位。采用遍历腐蚀算法、增量式PID算法、DBCSAN算法和Dijkstra算法,分别完成对随机摆放的物料的自动识别和定位、电机控制和路径规划。实验与竞赛结果表明,该单目视觉分拣机器人的分拣准确率和效率高,能够实现智能分拣功能。     

基于嵌入式系统的机器人视觉定位系统的研究

采用嵌入式EPXA10为核心,以污水车自动泄放机器人为应用对象,本文介绍一种双目视觉定位系统。提出一种利用模糊算法进行目标图像的边缘检测,并结合双目视觉定位的算法实现机器视觉定位的方法。针对污水泄放机器人的工作特点,采用主动寻找特殊图的方法,达到快速准确对目标跟踪定位的目的,完成对污水车泄放口的三维定位,机器人根据定位坐标可以准确地接通污水泄放管,快速把污水泄放到池中。     

基于粗精立体匹配的双目视觉目标定位方法

针对双目视觉系统定位精度较低的问题,提出一种基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法。该方法采用粗-精匹配策略：在粗匹配阶段使用基于Canny-Harris特征点的随机蕨算法对左右图中的目标进行识别,提取目标矩形区域的中心点,实现中心匹配;在精匹配阶段建立一种基于图像梯度信息的二值特征描述子,将中心匹配得到的右中心点作为估计值,设定像素搜索范围,于该区域中找出左中心点的最佳匹配点。最后,将得到的中心点匹配对代入平行双目视觉的数学模型中,实现目标定位。实验结果表明,在500 mm距离范围内,所提出定位方法的定位误差控制在7 mm内,平均相对定位误差为2.53%,相比其他方法具有定位精度高、运行时间短的优点。     

基于CUDA的动态视觉测量像面特征点中心快速定位算法

数字相机分辨率的提升对视觉测量中精度的提高有很大的促进作用,但是高分辨率图像同时也会带来更大的数据量和计算量的问题。在CPU上应用传统的串行特征点中心定位算法耗时较大,无法满足动态测量的要求。针对此提出了CUDA架构下的并行像面特征点中心快速定位算法。经过分析发现,当大于10 000个点时串行特征点中心定位算法在图像预处理、区域约束判断和点中心计算消耗的时间在90%以上,因此主要对这三个最耗时的部分展开重点研究,分析每部分的并行性,然后实现基于CUDA的特征点中心定位并行算法。实验结果表明,在点中心定位精度没有损失的前提下,提取35 000个点坐标时在CUDA上比传统的串行实现的处理速度提高了11.5倍,并且随着特征点数量的增加加速比还有显著的提高。     

基于双目视觉的水下动态目标识别与定位方法研究

针对动态水下目标跟踪定位过程需要良好的实时性与鲁棒性问题,提出一种基于双目视觉的水下动态目标定位方法;利用快速引导滤波提取水下图像的光照分量,构造了一种改进的二维伽马函数,并对其参数利用光照分量的分布特性进行调整,实现了对水下不同环境图像下的亮度自适应校正处理;利用卡尔曼滤波预估下一时刻目标的位置,将预测空间作为ROI区域进行图像校正,极大降低了算法的运行时间;在HSV空间对目标进行掩膜提取,识别之后通过双目定位算法对目标进行准确定位;经过水箱试验验证,与多尺度高斯函数、双边滤波等算法相比,该方法在运行速度上有着显著的提高,达到了35FPS,在定位过程中有着较高定位精度,在方向的平均相对误差为(3.59%,3.35%,1.42%);结果表明,该算法可以满足水下动态目标跟踪定位的实时性与鲁棒性要求。     

基于视频眼震图的瞳孔中心定位方法研究

瞳孔定位是计算机视觉领域一个重要的研究课题,涉及到生理学、心理学、人工智能、模式识别、计算机视觉、图像分析与处理等多个学科。对眼睛瞳孔中心的定位是用灰度聚类法粗定位虹膜中心,并用Canny算子进行边缘提取,然后利用Hough变换基于瞳孔的正圆特性精确定位瞳孔中心。     

冷凝管水下视觉定位系统研究

根据机器人水下工作环境和工况要求,针对冷凝管清洗设备坐标输入法定位不准的问题引入了机器视觉技术,分析了系统的可行性设计,设计了一套基于DSP的嵌入式机器视觉系统,并详细叙述了照明方式、图像采集模块、图像处理模块的组成及工作原理,最后结合系统应用要求和算法的实时性,通过最大方差法及重心法完成了管口圆心的定位。该视觉系统取得良好的实验结果,能在一定程度上提高整个机器人系统的集成度、定位的快速性与精确度。     

Distributed environment representation and object localization system in intelligent space

A kind of new environment representation and object localization scheme is proposed in the paper aiming to accomplish the task of object operation more efficiently in intelligent space.First,a distributed environment representation method is put forward to reduce storage burden and improve the system’s stability.The layered topological maps are separately stored in different landmarks attached to the key positions of intelligent space,so that the robot can search the landmarks on which the map information can be read from the QR code,and then the environment map can be built autonomously.Map building is an important prerequisite for object search.An object search scheme based on RFID and vision technology is proposed.The RFID tags are attached to the target objects and reference objects in the indoor environment. A fixed RFID system is built to monitor the rough position(room and local area)of target and a mobile RFID system is constructed to detect the targets which are not in the covering range of the fixed system.The existing area of target is determined by the time sequence of reference tags and target tags,and the accurate position is obtained by onboard vision system at a short distance.The experiments demonstrate that the distributed environment representation proposed in the paper can fully meet the requirements of object localization,and the positioning scheme has high search efficiency,high localization accuracy and precision,and a strong anti-interference ability in the complex indoor environment.     

基于LabVIEW的偏心桶口自动灌装系统开发

开发了基于LabVIEW及机器视觉技术的三坐标工作台灌装系统。系统使用CCD摄像机和图像采集卡采集图像。经图像标定、中值滤波、快速图像匹配等处理算法，获得偏心加注口的圆心坐标位置信息。以此控制三坐标工作台步进电机的运动。步进电机带动加注枪．实现偏心桶口的自动定位。实验证明，该系统运行可靠，算法高效、稳定，有较高的实用价值。     

面向室内场景的主被动融合视觉定位系统

目的 视觉定位旨在利用易于获取的RGB图像对运动物体进行目标定位及姿态估计。室内场景中普遍存在的物体遮挡、弱纹理区域等干扰极易造成目标关键点的错误估计,严重影响了视觉定位的精度。针对这一问题,本文提出一种主被动融合的室内定位系统,结合固定视角和移动视角的方案优势,实现室内场景中运动目标的精准定位。方法 提出一种基于平面先验的物体位姿估计方法,在关键点检测的单目定位框架基础上,使用平面约束进行3自由度姿态优化,提升固定视角下室内平面中运动目标的定位稳定性。基于无损卡尔曼滤波算法设计了一套数据融合定位系统,将从固定视角得到的被动式定位结果与从移动视角得到的主动式定位结果进行融合,提升了运动目标的位姿估计结果的可靠性。结果 本文提出的主被动融合室内视觉定位系统在iGibson仿真数据集上的平均定位精度为2～3 cm,定位误差在10 cm内的准确率为99%;在真实场景中平均定位精度为3～4 cm,定位误差在10 cm内的准确率在90%以上,实现了cm级的定位精度。结论 提出的室内视觉定位系统融合了被动式和主动式定位方法的优势,能够以较低设备成本实现室内场景中高精度的目标定位结果,并在遮挡、目标...     

基于无线传感器网络的自适应声源定位算法

基于声源能量的无线传感器网络（ WSNs）最大似然定位算法抗噪声干扰能力强,定位精度高,同时适用于多个目标定位,但是计算量大,不适用于实时定位。针对现有算法的缺点,提出了一种基于自适应迭代的最大似然定位算法。该算法将代价函数作为目标函数,在给定的梯度误差范围内自适应地搜索目标位置。为了提高算法的收敛速度和定位精度,提出了基于Sigmoid函数的变步长的搜索算法。仿真实验结果表明：与最大似然定位算法相比,自适应迭代算法运算量小,定位精度高,能满足对目标定位精度和速度要求较高的场合,具有一定的实际应用意义。     

多通信半径的无线传感器网络DV-Hop定位算法

为了实现无线传感器网络中基于无需测距DV-Hop定位算法的高精度定位,改进基于2、3通信半径的DV-Hop节点定位算法,并利用最小均方差准则改进计算平均每跳距离的公式,在最佳指数值下,修正锚节点平均每跳距离。MATLAB仿真结果表明,改进的算法在随机分布环境能提高节点定位精度;在最佳指数值下,进一步提升节点定位精度;在锚节点人工部署环境下,大大提高节点定位精度。改进的算法实现高精度定位同时,不需要增加网络泛洪次数和硬件成本。