光学测量传感器的设计与分析

在非接触式检测技术中,基于主动视觉检测技术的光学测量传感器因能快速给出准确的结果而被广泛应用。这里设计的是一种基于激光三角法原理的光学测量传感器。该传感器由CCD摄像机和激光器组成,主要用于测量路面面型的整体情况。实验结果表明,此传感器在竖直方向的测量范围可达到1100mm,横向测量范围可达到1300mm;横向平均绝对误差约为0．05mm,最大绝对误差约为0．09mm;纵向平均绝对误差约为0．08mm,最大绝对误差约为0-2mm。     

同形映射下的曲面场景的匹配算法的性能分析

针对移动机器人在曲面场景的匹配问题中,同形约束用于解决极约束产生的匹配模糊性问题和发现新的匹配点.实际上是平面块对曲面进行近似逼近的过程.逼近程度和逼近性能需要有指标进行定性和定量的衡量.故提出了两种性能评价指标:平均映射误差和平均映射匹配对.仿真实验结果的分析证明,场景深度变化或者场景距离摄像机的距离变化,对立体匹配算法性能本身不受影响,但映射和建立匹配关系时所需要的同形矩阵的数量不同.而且,随着特征点的稠密度提高,曲面场景的稳定性降低.可随着迭代过程的进行,算法本身结果还趋于稳定.     

基于柔性测试技术的位置传感器标定与检测系统平台的设计

本文介绍了一种基于柔性测试技术的磁感应式位置传感器标定与检测系统平台。系统以LabVIEW和TestStand为开发平台,采用高性能的硬件设备,在温度控制、电气控制和运动控制等方面均达到了高精度的测试要求,可满足多种位置传感器的标定和检测要求,具备良好的测试性能和较高的可扩展性。     

双目定位在数码相机图像标定中的应用

数码相机定位是计算机图形学中的一个重要课题,在图像处理等方面有着广泛的应用,对数码相机进行合理建模分析,并利用双目视觉原理对图像进行标定,最后例证了此方法的有效性和精确性。     

基于奇异值分解的机器人工具坐标系标定

机器人通过在末端安装不同的操作工具来完成各种作业任务,而工具参数的准确度直接影响着机器人操作精度,因此研究一种准确、快速的工具坐标系标定方法具有重要的意义。该文提出一种称为三点五步法的机器人工具坐标系标定方法,并基于矩阵的奇异值分解理论对该标定方法进行了严密的数学推理,证明该标定方法理论上的可行性。采用该算法进行工具坐标系标定具有操作简单、标定精度高、可靠性强和算法易于程序实现的特点。     

基于视觉的增强现实技术研究综述

增强现实技术是当前计算机视觉领域中的热点问题之一,本文系统综述了基于视觉的增强现实 技术的研究现状．首先,对基于视觉的增强现实技术的研究现状进行了概述;其次,详细地阐述了该领域目 前出现的新技术,包括三维注册技术、摄像机标定技术、跟踪技术、虚实光照的一致性以及AR 实空间建模技 术,继而论述了该领域在研究中存在的问题,并对该领域中需要进一步解决的问题进行了讨论;最后,对增 强现实技术的进一步研究进行了展望．     

基于DSP的相机标定系统设计

基于TI公司的TMS320DM643DSP芯片．完成了相机标定系统的总体设计。具体给出了系统硬件设计和系统软件设计．利用Tsai两步法实现了对相机的标定。标定算法使用C语言编程并在DEC643图像处理平台上验证和实现．充分利用了TMS320DM643强大的运算性能．有效地减轻了PC的运算负担。     

基于HHT的光纤惯导系统级标定改进算法

传统的系统级标定方法是将温箱压缩机、转台电机等环境引起的随机噪声视为白噪声,而实际过程中输出信号具有非平稳和非线性特征。最小二乘拟合法是一种线性回归方法,利用该方法求解的误差系数成为制约光纤捷联惯导系统实现高精度的关键因素之一。针对上述问题,该文提出了一种基于希尔伯特-黄变换的捷联惯导系统级标定改进算法。通过希尔伯特-黄变换去除惯性仪表原始输出信号中的高频随机噪声,再利用系统级标定法计算惯性测量单元(IMU)误差参数。经多组试验证明,该方法能够有效提高IMU误差参数辨识的准确性,1 h的动态导航位置误差相对减少约10%。     

卫星激光测距系统皮秒准确度时延标定研究及应用EI北大核心CSCD

卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)以脉冲激光为媒介获取卫星的精确距离,是空间大地测量技术中准确度最高的手段。在传统卫星激光测距系统中,通过测量已知距离的固定靶目标实现系统总时延的标定,对获取单向发射或接收时延的研究较少,这制约了卫星激光测距在激光时间比对、多台站协同测距及行星际激光测距等方面的应用。文中开展皮秒准确度时延标定方法的研究,首先,分析了卫星激光测距系统的时延组成及影响因素;其次,以中国科学院上海天文台卫星激光测距系统为平台,开展电学、光学和光电转换等时延的高精度测量,并将各部分时延组合完成收发时延的标定;最后,分析发射和接收时延标定的准确度,并将时延标定方法应用于地靶距离偏差的校验,验证时延标定方法的可行性。结果表明,发射和接收时延标定的准确度分别优于11 ps和13 ps,地靶距离偏差与国际激光测距组织(ILRS)反馈值相差仅11 ps。     

非垂轴观测平面上自由曲面光束强度与波前调控(特邀)EI北大核心CSCD

自由曲面光束强度与波前调控旨在借助多个自由曲面实现对光束强度与波前两个属性的精准调控,然而这一调控工作通常要求观测平面垂直于光轴,导致系统光路布局受限。针对这一问题,文中提出了一种可实现灵活光路布局的自由曲面光束强度与波前调控方法。首先设定一个垂直于光轴的虚拟观测平面,并建立目标离轴观测平面上的特定照明分布和该垂轴虚拟观测平面上相应照明分布之间的映射关系。结合斯涅耳定律、局部能量守恒定律和光程守恒约束,建立针对垂轴虚拟平面的带有非线性边界条件的光束调控Monge-Ampère(MA)方程,之后采用有限差分法求解该垂轴布局光束调控模型,进而得到非垂轴观测平面上自由曲面光束强度与波前调控的数值解。采用该方法设计了一个用于调控点光源光束强度与波前的自由曲面透镜,借助蒙特卡洛光线追迹,验证了该方法在非垂轴观测平面上自由曲面光束强度与波前调控中的有效性。