水下定位系统传感器安装误差标定技术研究

提出了一种基于非线性参数估计的水下定位系统传感器安装误差标定技术.水下定位系统由声学传感器,GPS和船体姿态传感器组成,各传感器的坐标系并不能完全重合,需要对传感器之间的误差标定后进行修正才能够获得高精度的定位效果.已有的标定方法多基于高斯-牛顿迭代法,而当非线性系统模型线性化带来较大误差时,常规的基于高斯-牛顿迭代法的标定方法已无法达到高精度的要求,而非线性模型参数估的直接解法则掺人了三阶量,有效减小线性化的模型误差,提高了各传感器安装误差的标定精度.海试数据处理表明:定位精度可由1 m提高到0.7 m.     

西红柿采摘机器人视觉系统的设计与研究

设计、开发了西红柿采摘机器人的双目立体视觉系统,为机器人自动化采摘作业提供条件。采用VFW方法进行了实时采集系统的设计;基于成熟西红柿与背景之间颜色特征的差异信息进行图像分割来识别成熟西红柿;在摄像头标定和形心匹配的基础上,通过三维立体重建获取了西红柿果实的空间位置信息。实验结果表明:视觉系统的成熟果识别率可达到98%,图像分割识别整个过程消耗平均时间0.21s;当工作距离小于500mm时,除个别奇异点,测试距离误差绝对值可控制在14mm以内,能较好满足实际工作需要。     

车载惯性导航仪快速初始对准技术

为了完成车载惯性导航仪在静基座下的对准与标定,提出采厢两位置对准方案.在惯性导航仪粗对准的基础上,建立了含有解算速度项的初始对准模型,并选取水平速度作为观测量.为了兼顾对准时间,采用自适应Kalman滤波器对失准角、惯性器件常值误差和随机误差进行实时估计,完成初始对准和标定.通过多次水平转台对准试验,表明在400 s对准时间内,方位角误差减小到0.7°以内,水平姿态角误差减小到0.04°以内,同时对系统中水平惯性器件的常值误差做出了估计,更加有利于导航精度的提高.     

Boosting集成回归在近红外光谱定量校正中的应用

针对物性参数和近红外光谱数据之间的回归模型的建立问题,基于建立一系列回归器的思想,给出了1种用于多变量校正的Boosting-PLS算法。每个(弱/基本)回归器均建立于原校正集的1个子集上,每个子集均通过原校正集带概率重复采样的方式得到,而样本的概率则由前1个回归器的预测误差确定。大误差的样本将增大概率,以便后续的回归器更集中地对其进行训练。最终的集成回归模型则为弱回归器的加权取中值。通过1个近红外应用实例和与偏最小二乘的比较,证实了Boosting-PLS算法的优良性能,所建校正模型更精确、更稳健,对过拟合不敏感。     

分布式环境下的多摄像机标定

针对分布式环境下多摄像机的标定问题,我们提出了一种切实可行的多摄像机标定方法。标定过程仅需要各摄像机拍摄下包含激光点的图像即可。在整个标定过程中利用了所有图像的信息,因此比以往的方法具有更好的鲁棒性。整个标定操作过程方便,易于实现。实验结果表明,该方法是一种有效的多摄像机标定方法。     

FM radio for indoor localization with spontaneous recalibration

The position of mobile users has become highly important information in pervasive computing environments. Indoor localization systems based on Wi–Fi signal strength fingerprinting techniques are widely used in office buildings with an existing Wi–Fi infrastructure. Our previous work has proposed a solution based on exploitation of a FM signal to deal with environments not covered with Wi–Fi signal or environments with only a single Wi–Fi access point. However, a general problem of indoor wireless positioning systems pertains to signal degradation due to the environmental factors affecting signal propagation. Therefore, in order to maintain a desirable level of localization accuracy, it becomes necessary to perform periodic calibrations of the system, which is either time consuming or requires dedicated equipment and expert knowledge. In this paper, we present a comparison of FM versus Wi–Fi positioning systems and a combination of both systems, exploiting their strengths for indoors positioning. We also address the problem of recalibration by introducing a novel concept of spontaneous recalibration and demonstrate it using the FM localization system. Finally, the results related to device orientation and localization accuracy are discussed.     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

基于CCD的垂线坐标仪的设计

针对矿井井壁变形引起的径向位移测量问题,提出了一种基于CCD的垂线坐标仪的设计方案,给出了垂线坐标仪的结构及其在井壁变形监测系统中的布置,详细介绍了垂线坐标仪的软、硬件设计。该垂线坐标仪利用CCD采集光信号并将其转换为视频信号,采用LPC932对采集的视频信号进行二值化处理及计数,并将处理结果发送至地面计算机进行分析,从而得到矿井井壁变形引起的径向位移量。测试结果验证了该垂线坐标仪的稳定性和精确性。     

便携式安全阀在线校验仪的研制

目前,安全阀在线校验系统普遍存在精度低、安全性和便携性差等缺点.提出了以STC12C5A单片机为核心,基于阀瓣微动技术的便携式安全阀自动校验仪的设计方案,并完成了对该压力校准系统的研制.工程应用表明,该仪器具有精度高、功耗低等特点,能实现数据共享,操作灵活,易于携带,在行业中具有很高的推广价值.     

基于PhotoModeler Scanner的普通数码相机快速检校研究

随着分辨率的不断提高与价格的日益降低,数码相机已成为近景摄影测量的基本设备,而相机的准确检校是保证量测精度的关键因素.借助于PhotoModeler Scanner软件,本文实现了相机的快速准确检校,并对野外检校的稳定性和质量进行了分析,说明该检校方法简便可靠.