基于双目视觉测距技术的导弹筒箱精确对接方法

当前导弹筒箱对接工作中普遍采用人工操作方法,通过目视指挥操作实现卡口对接,精确性差,步骤繁琐,效率低下。针对此问题,基于双目视觉测量技术提出了一种自动对接方法,利用双摄像头测量对接卡口的成像偏差,计算筒弹调整的距离和角度,实现筒弹支脚和对接卡口的准确对准。然后研究了系统测量误差,利用非线性回归拟合方法分析了误差计算公式,利用等距标尺设计了测量误差标定实验方案,并针对摄像头安装不便的问题,给出了中点延长安装方法和计算补偿方法,最后设计了筒弹自动化对接系统的基本结构。试验结果表明,该方法能够有效获取筒弹对接偏差距离和角度,为位置调整系统提供有效输入,从而实现导弹筒箱的自动对接。     

基于TOF的海潮高度在线测量系统设计

为提高现有的潮汐及水位仪器(如浮子式、超声波式、雷达式水位计)在线测量的实时性和稳定性,减小仪器的体积、成本和功耗,设计了一种基于TOF(Time of Flight,即飞行时间法)三维成像测距并结合XBEE MESH技术的无线网络测量系统.传感节点使用准直的850 nm红外LED发射光源,采用ARM+CPLD控制和提取EPC610 TOF成像芯片的有效测量数据并进行实时校正和计算,单个测量节点能实现1 m~7 m范围内误差±1.25 cm,测量速率为500次/秒的高速测量,其尺寸只有2.5 cm×2.5 cm大小.无线网络部分采用Peer-to-Peer MESH自组织网络结构,采用无线模块主动唤醒传感器,同步和异步休眠相结合的控制形式大大降低了功耗.     

结合同场景立体图对的高质量深度图像重建

目的 越来越多的应用依赖于对场景深度图像准确且快速的观测和分析,如机器人导航以及在电影和游戏中对虚拟场景的设计建模等.飞行时间深度相机等直接的深度测量设备可以实时的获取场景的深度图像,但是由于硬件条件的限制,采集的深度图像分辨率比较低,无法满足实际应用的需要.通过立体匹配算法对左右立体图对之间进行匹配获得视差从而得到深度图像是计算机视觉的一种经典方法,但是由于左右图像之间遮挡以及无纹理区域的影响,立体匹配算法在这些区域无法匹配得到正确的视差,导致立体匹配算法在实际应用中存在一定的局限性.方法 结合飞行时间深度相机等直接的深度测量设备和立体匹配算法的优势,提出一种新的深度图像重建方法.首先结合直接的深度测量设备采集的深度图像来构造自适应局部匹配权值,对左右图像之间的局部窗立体匹配过程进行约束,得到基于立体匹配算法的深度图像;然后基于左右检测原理将采集到的深度图像和匹配得到的深度图像进行有效融合;接着提出一种局部权值滤波算法,来进一步提高深度图像的重建质量.结果 实验结果表明,无论在客观指标还是视觉效果上,本文提出的深度图像重建算法较其他立体匹配算法可以得到更好的结果.其中错误率比较实验表明,本文算法较传统的立体匹配算法在深度重建错误率上可以提升10％左右.峰值信噪比实验结果表明,本文算法在峰值信噪比上可以得到10 dB左右的提升.结论 提出的深度图像重建方法通过结合高分辨率左右立体图对和初始的低分辨率深度图像,可以有效地重建高质量高分辨率的深度图像.     

基于RGB-D深度相机的室内场景重建

目的 重建包含真实纹理的彩色场景3维模型是计算机视觉领域重要的研究课题之一,由于室内场景复杂、采样图像序列长且运动无规则,现有的3维重建算法存在重建尺度受限、局部细节重建效果差的等问题。方法 以RGBD-SLAM 算法为基础并提出了两方面的改进,一是将深度图中的平面信息加入帧间配准算法,提高了帧间配准算法的鲁棒性与精度;二是在截断符号距离函数(TSDF)体重建过程中,提出了一种指数权重函数,相比普通的权重函数能更好地减少相机深度畸变对重建的影响。结果 本文方法在相机姿态估计中带来了比RGBD-SLAM方法更好的结果,平均绝对路径误差减少1.3 cm,能取得到更好的重建效果。结论 本文方法有效地提高了相机姿态估计精度,可以应用于室内场景重建中。     

航天相机热实验测试系统设计

为了检测航天相机在高低温环境中的电子学性能及可靠性,针对某型号航天相机地面热实验测试需求,设计开发出了一种热实验测试系统,详细介绍了系统的软硬件设计方案及控温策略;系统使用人机交互界面实现热控策略,能实时完成最高80个测试点(160个温度传感器及80路加热器)的控温任务,可以在-30～+50℃内对航天相机进行全方位的温度监控,最高控温精度达到0.5℃;经过实际测试验证,系统具有很好的稳定性,能满足航天相机地面热实验的测试需求,工程应用价值高.     

基于OpenCV的嵌入式自动捡乒乓球系统设计

为了解决在乒乓球比赛和训练中人工手动捡球的问题,从机器视觉的角度出发,综合嵌入式、图像处理和测量控制等技术,基于第三方库OpenCV设计了一种自动捡乒乓球系统。系统是以Contex-A8平台为控制核心,首先通过对云台和USB摄像头的控制获取视频信号;然后通过霍夫圆变换和SVM分类器算法识别出视频中的乒乓球,并根据质心计算出其与系统的相对位置;最后将视频信号中抽象出的位置信息传递给机械运动控制终端,控制小车和机械手将乒乓球捡起,并送到指定位置。实验结果表明本系统能够正确的检测和识别乒乓球,并对其进行定位捡取,效果良好,提高了拾取乒乓球的效率,减轻工作人员的负担。     

An introduction to the Information Display Measurement Standard 1, the first display measurement standard from the International Committee for Display Metrology

On June 1, 2012, the Information Display Measurement Standard version 1 was released. This is the first standard from the worldwide standard group, the International Committee for Display Metrology, a standards committee within SID, and it culminates several years worth of development from many contributors at various levels. It has 26 top‐level chapters and a total over 450 sections of all parts, including over 200 measurement sections and 8 appendices that cover 133 topics of display metrology, tutorials, technical discussions, and references. Herein is an overview of the Information Display Measurement Standard version 1, including the structure of the document, tips, tricks, and hidden features, how it is maintained, support material, a breakdown of its contents, and finally, a sampling of four of the over 200 measurements. The standard is available as a free download and can be found on the International Committee for Display Metrology home page — http://www.icdm‐sid.org .     

基于线阵扫描方式下的机车车顶状态检测方法

针对机车车顶异物存在和瓷瓶受损影响机车运行安全的问题,本文提出了基于线阵扫描方式下的机车车顶状态检测方法。论文用两台黑白线阵相机乒乓采集车顶图像,基于车速将图像校正后拼接成全景图,并利用区域划分法来划分大场景车顶图片,最后用SIFT特征点提取、改进后的RANSAC图像配准等算法与模板图匹配来定位瓷瓶、查找异物。实验结果表明该方法快速、有效,能够准确地找出检测图中的异物和定位瓷瓶。     

散景效果的真实感绘制

针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,包括孔径光阑和渐晕光阑,以绘制出由孔径形状和渐晕共同作用的散景效果;利用几何光学理论和序列光线追踪方法精确计算出出射光瞳的位置和大小,以辅助光线采样,提高光线追踪效率.绘制结果表明,利用该方法能够绘制出较为逼真的散景效果,正确模拟了孔径形状和渐晕对散景效果的影响,并具有较高的光线追踪效率.     

景深效果绘制技术综述

景深效果能够增强计算机生成图像的真实感,因此关于这类效果的绘制已成为计算机图形学中的重要研究方向。针对景深效果的绘制问题,首先研究和分析各种相机镜头模型的光学成像原理,比较各类镜头模型的特点和模拟景深效果的能力;然后分类总结景深效果绘制的基本原理和典型算法,比较各类景深绘制方法的优缺点。最后指出景深效果绘制技术的应用价值,并展望未来的研究方向。