机载控制视觉目标定位系统的设计与实现

机载控制视觉目标定位系统广泛应用于航空控制领域,对其进行设计和实现具有重要应用意义;针对机载控制视觉目标定位的特征,设计并实现了机载控制视觉目标定位系统,分析了系统的总体结构,包括视觉模块、飞控模块、导航模块以及无线传输模块,给出了系统主控箱、CAPA800主控制器、PCI04总线标准的主板、视觉传感器、PM1270T144C5N芯片的硬件结构,给出了系统的软件流程和视觉处理模块的流程,分析了基于CCS3.3代码开发调试平台的系统代码设计,最终实现机载控制视觉目标定位系统的设计与实现;实验结果说明,所设计系统获取的机载控制视觉目标清晰、有效,并且具有较高的目标定位效率和精度.     

DrawBot: a bio-inspired robotic portraitist

Abstract

We are developing the control architecture of a portraitist artificial agent called DrawBot that reproduces the visuomotor behaviour of a human carrying out a realistic portrait. The visuomotor strategy adopted by DrawBot is based on computational models of eye movements in human beings,and one xperimental findings on eye-hand coordination in expert draughtsmen. In this paper we present a behavioural model of the visuomotor coordination adopted by a draughtsman, designed in terms of visual routines.Eventually we outline the implementation of the basic routines.     

基于Web增强现实的高拱坝仓面施工可视化仿真研究

针对现有的高拱坝施工仿真将浇筑坝块作为最小单元进行仿真研究,忽略了浇筑坝块仓面内部胚层间施工过程的仿真,同时仿真结果的可视化手段与现场割裂,无法在任意场景结合现场实际画面进行结果分析和方案安排的问题,提出基于Web增强现实的高拱坝仓面施工可视化仿真方法。该方法主要包括两个方面:(1)对高拱坝仓面施工过程进行分析,构建高拱坝仓面施工精细仿真模型,并通过仿真计算获得仓面施工各个工序的施工历时;(2)采用Web增强现实技术将设计信息及仿真成果注册至施工现场图像,实现了信息在真实仓面上的直观展示,并实现Web浏览器跨平台的交互分析。结合实际工程开展了研究,结果表明,该方法实现了高拱坝施工进度的精细仿真并提高了可视化水平,施工管理人员可以便捷地结合现场实际情况对施工进度进行分析管理,从而保证大坝按时竣工。     

Skeleton pruning as trade-off between skeleton simplicity and reconstruction error

The position and orientation of moving platform mainly depends on global positioning system and inertial navigation system in the field of low-altitude surveying, mapping and remote sensing and land-based mobile mapping system. However, GPS signal is unavailable in the application of deep space exploration and indoor robot control. In such circumstances, image-based methods are very important for self-position and orientation of moving platform. Therefore, this paper firstly introduces state of the art development of the image-based self-position and orientation method (ISPOM) for moving platform from the following aspects: 1) A comparison among major image-based methods (i.e., visual odometry, structure from motion, simultaneous localization and mapping) for position and orientation; 2) types of moving platform; 3) integration schemes of image sensor with other sensors; 4) calculation methodology and quantity of image sensors. Then, the paper proposes a new scheme of ISPOM for mobile robot — depending merely on image sensors. It takes the advantages of both monocular vision and stereo vision, and estimates the relative position and orientation of moving platform with high precision and high frequency. In a word, ISPOM will gradually speed from research to application, as well as play a vital role in deep space exploration and indoor robot control.     

视觉导航相关技术发展及其研究分析

为了全面了解航空器应用背景下的视觉导航相关技术的研究与进展,深入分析了视觉导航关键技术。分别对与传感器图像相关的载体姿态提取技术、基于图像匹配算法的定位技术以及基于序列图像的速度测量技术这三种技术进行了全面阐述,重点论述了姿态与参考特征的关系、景像匹配定位的核心算法及速度测量的两类方法,并总结了视觉导航发展过程中的相关难点与发展趋势。     

基于最小平方中值定理的立体视觉里程计

提出了一种基于最小平方中值定理（LMedS）的立体视觉里程计方法。利用图像中尺度不变的SIFT特征点作为路标,基于KD树的最邻近点搜索算法来实现左右图像对特征点的匹配和前后帧间特征点跟踪。通过特征点的三维重建,基于最小平方中值定理估计出机器人的运动距离和方向信息。实验表明该方法在不同图像间匹配、三维路标跟踪和机器人运动估计中具有很强的鲁棒性。     

基于Matlab与VC的弱视视功能检查系统的设计与实现

弱视是一种发育紊乱性疾病,我国弱视患者检出率高达2.8%。对弱视视功能进行检查可以帮助医生更准确判定病情,从而制定有效的个性化治疗方案。针对弱视患者存在的视功能缺损模式,采用心理物理学的阈限算法,设计了弱视视功能检查系统。系统软件部分利用VC中的MFC以及Matlab的Psychophysics Toolbox实现视功能检查模块,通过SQL Server建立后台数据库记录检查数据。同时,为了达到心理物理学上对视功能检查的特殊显示要求,硬件部分加入了Vedio Switcher进行输出视频信号的转换。系统经临床实际试用,表明系统稳定性好,能满足弱视视功能检查的特殊临床需要。     

基于多特征匹配的视频拷贝检测算法

针对已有的视频拷贝检测算法仅使用单一特征进行视频内容匹配,难以应对多种不同形式的拷贝变化的问题,提出一种基于多种视觉特征的视频拷贝检测算法.该算法采用级联式检测过滤框架,在提取视频帧图像的全局特征用于检测画面轻微变化的重复视频片段后,使用更精准的局部特征等来检测各种复杂变化后的拷贝内容.为在大规模数据库中实现快速检测,使用kd树型索引结构实现特征近邻检索.在标准评测数据集上的实验结果表明,文中算法对多种拷贝变化具有鲁棒性,并具有较高的检测效率.     

基于图像视觉特征与LDA模型的取景图像识别

对数码相机取景图像进行场景的自动识别与归类是数码相机模式自动调整的核心问题之一。本文提出一种结合图像视觉特征与LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型的取景图像自动识别算法:在图像类别训练中,以整个训练图像类的特征码作为训练对象,其中特征码包含图像的低层视觉特征,得到各类图像的LDA模型。在图像识别中,通过计算目标图在各类图像模型中的后验概率来判断该图所属类别。实验结果较好,说明此算法可用于对数码相机取景框图像场景识别。     

基于改进RX算法的高光谱异常检测

针对RX算法中局部背景协方差矩阵估计的局限性,提出一种改进的RX (I-RX)异常检测算法。基于奇异值分解(SVD),将高光谱图像投影到背景的正交子空间上,获得仅包含噪声和异常的残留图像。在此基础上,通过计算各样本的空间秩深度将残留图像划分为噪声背景和潜在异常两个样本集,利用噪声背景集估计整幅图像的背景协方差矩阵,并将潜在异常集作为测试样本进行异常检测。对模拟数据和真实高光谱数据进行了实验仿真,ROC曲线表明,在相同的虚警概率下,I-RX算法的检测概率相较于RX平均提高了2倍左右。