计算机视觉技术测量飞机模型位姿试验

运用计算机视觉技术对测量飞机模型位姿进行研究.通过CCD获取飞机模型姿态变化前后的多幅二维投影图像,运用计算机视觉理论进行特征点的提取、匹配,最后实现特征点的三维重建并通过重建出的空间点计算出飞机模型的位姿.     

基于共面光标提取的空间目标单目测量技术

针对空间目标捕获任务技术需求,设计了一种基于平面靶标特征点提取的单目视觉线性相对位姿解算方法. 提出基于几何指数阈值判别的特征光标提取方法,并采用非线性项变量代换方法,设计了基于特征光标提取的线性相对位姿解算方法,建立了单目视觉相对测量地面实验系统,在模拟目标航天器相对位置和姿态低速动态漂移的条件下进行了试验. 测量结果表明,所提出的特征光标提取算法能够有效避免高亮光斑对特征光标提取的不利影响,且相对位姿解算算法具有较好的精度和实时性,相对于传统非线性迭代求解方法,该方法计算量小,求解过程稳定.      

融合多传感器信息的移动机器人自定位方法

提出一种给定环境模型下移动机器人全局自定位算法,通过融合声纳传感器和视觉传感器的异质传感信息把具有多模态、鲁棒性强的Markov方法和单模态、高效准确的EKF方法组合应用并加以改进,来实现准确和快速的全局定位,同时提高位姿跟踪的准确性.Markov方法中位姿空间的低分辨率离散减小了存储需求,声纳感知模型对位姿空间分布进行初始化并提供了全局的位姿假设,视觉感知模型实现了位姿分布更新,而基于视觉特征的EKF方法则提高了定位的精度.实验结果验证了本方法的有效性.     

基于单目视觉的平面位姿估算

位姿的测量在航空航天、汽车制造等领域都有着重要的应用价值。基于单目视觉测量系统,通过对平面上已知空间坐标的4个特征点的有效提取以及数据最优化方法,实现平面位姿的测量。本章中被测平面上采用4灰度值对比度大而区域面积较小的特征圆点实现对特征点快速提取,简化了图像处理的过程。实验结果表明该测量结果符合实际的位姿。     

一种基于模型的位姿求取方法

研究了应用在主动视觉测量系统中的一种基于模型的位姿求取方法。本方法首先给出物体的假想位姿,求出各点到物体的表面的距离,调整物体的位姿使距离的平方和达到最小,即可救是物体的实际位姿。本文对具体算法进行了详细的推导,并且对于简单的工作给出了仿真实验结果。     

用于位姿测量的LED标识点坐标优选方法

单目视觉位姿测量过程中,被测物体与摄像机光轴之间的夹角随着姿态的变化而变化,并受到环境噪声、提取算法和摄像机等因素的影响,像平面的像点坐标存在不可忽略的误差,单目多角度标识点三维坐标测量方法实现了位姿测量过程和坐标测量过程的统一,能够减小图像中心提取误差的影响.本文研究了单目视觉位姿测量的误差传播模型,从摄像机图像误差出发,预测和估计输出姿态误差,选取最适合的单目多角度定位标识点坐标,实验结果证明本文提出的基于误差传播的定位标识点坐标优选方法能够有效地提高单目视觉位姿测量的精度.     

基于立体视觉的机器人位姿标定技术研究

针对机器人位姿的测量,建立双目立体视觉传感器三坐标的数学模型。匹配相关的特征点,采用最小二乘法得到空间特征点的三维坐标。利用外部位姿线性方程的建立与求解确立机器人基坐标与工件坐标的矩阵关系。通过靶标法来确定机器人在某一位姿时工件坐标系和视觉传感器坐标系之间的齐次坐标变换矩阵的关系。实验结果显示,在没有噪声因素情况下,利用线性方法求解机器人外部位姿是可行的,能够满足系统精度要求。     

基于双目视觉的机器人位姿标定技术研究

针对机器人位姿的测量,建立双目立体视觉传感器三坐标的数学模型。匹配相关的特征点,采用最小二乘法得到空间特征点的三维坐标。利用外部位姿线性方程的建立与求解确立机器人基坐标与工件坐标的矩阵关系。通过靶标法来确定机器人在某一位姿时工件坐标系和视觉传感器坐标系之间的齐次坐标变换矩阵的关系。实验结果显示,在没有噪声因素情况下,利用线性方法求解机器人外部位姿是可行的,能够满足系统精度要求。     

一种基于视觉测量的大型碟式聚光器 镜面单元位姿调节方法

根据大功率碟式聚光器镜面单元结构特点及在线安装过程中对镜面单元位姿快速检测、高效调节和精确定位的需要,提出了一种基于三目视觉测量和机器人辅助安装的镜面单元位姿调节方法.建立了任一镜面单元角点空间坐标方程,设计了镜面单元位姿调节系统结构,并明确了相应调节方法与步骤.以38 k W碟式聚光器为例,对镜面单元不同位姿进行了光学计算,分析了视觉测误差和镜面单元制造误差等因素对镜面单元位姿调节的影响.结果表明,基于视觉测量的调节方法,在不考虑其他误差情况时,当视觉测量误差和镜面单元制造误差的综合误差控制在±2 mm内,能满足镜面单元位姿调节精度要求.     

基于一维卷积神经网络的掘进机截割部磁场辅助定位技术

为了解决悬臂式掘进机当截割部被机身遮挡或粉尘比较严重时引发的视觉定位失效问题，以磁场强度分量和双目立体视觉技术获取的位姿数据作为训练数据，获得网络参数，提出一种基于一维卷积神经网络（1D-CNN）的辅助定位方法。结果表明，1D-CNN对截割部轨迹预测较好，空间角度俯仰角、偏航角的预测精度达到99%以上，总体精度满足悬臂式掘进机位姿的测量要求。所提方法可以有效预测掘进机截割部的空间位姿信息，与BP全连接神经网络相比，具有能自动提取特征、避免过拟合的优点，为掘进机截割部定位提出了新思路。     

基于ZERBST方法的少子寿命测量的数值仿真验证

针对半导体器件及其工艺制造中所需要测量的载流子寿命进行研究,利用MEDICI二维器件仿真软件对测量少子寿命的金属绝缘层半导体(metal insulator semiconductor,MIS)结构的恢复特性进行了仿真,并通过ZERBST法得出了器件的少子寿命,其结果与预设的参数相差不大,达到了验证的预定目的。该仿真验证对半导体器件制造中实际的少子寿命的测量具有一定的实践指导作用。     

基于ZERBST方法的少子寿命测量的数值仿真验证

针对半导体器件及其工艺制造中所需要测量的载流子寿命进行研究,利用MEDICI二维器件仿真软件对测量少子寿命的金属绝缘层半导体（metal insulator semiconductor,MIS）结构的恢复特性进行了仿真,并通过ZERBST法得出了器件的少子寿命,其结果与预设的参数相差不大,达到了验证的预定目的。该仿真验证对半导体器件制造中实际的少子寿命的测量具有一定的实践指导作用。     

基于LMS的AUV空间避障模拟方法研究

为了模拟自主式水下航行器（AUV）在复杂海洋环境中对未知环境的感知以及避障过程,设计了AUV空间避障模拟试验系统．介绍了模拟平台的硬件结构和参数设计,应用激光测距系统（LMS）模拟水下声纳,建立了AUV空间避障仿真环境,设计了基于Q—Learning的避障算法,并完成了模拟试验．试验结果表明：AUV空间避障模拟平台可以较真实地反映AUV在水下复杂环境中的空间运动,避障算法可行有效．     

Stewart平台运动学参数的样条计算方法

有关Stewart平台的运动学研究已经建立了计算其运动学参数的模型，但受测量手段的限制，只依靠这些模型还不能完成Stewart平台的运动学参数的工程计算。本文面向工程应用，基于三次样条逼近理论提出了一种计算Stewart平台的运动学参数的数值方法。该方法将工程实际中的离散的Stewart平台的位姿向量拟合为对时间的连续的三次样条函数，并结合Stewart平台的线速度、角速度、线加速度和角加速度计算模型，计算出了这些运动学参数的数值解。本文针对实际的Stewart平台，采用典型的算例，分析了该数值计算方法的计算精度。计算结果表明，该方法具有足够的计算精度和工程应用价值，Stewart平台的结构误差的尺度对该方法的计算精度具有显著的影响。     

光致开路电压衰减法测量少数载流子的寿命

本文提出了一种测量少数载流子寿命的方法。先将样品做成p~+nn~+或n~+pp~+结,测量光致开路电压的衰减速率,然后用文中导出的理论公式计算少数载流子的寿命。实验结果表明,这种方法能有效地避免表面复合的影响。     

三维空间尺寸链计算的一种新方法

本文对空间尺寸链计算问题提出了一种较为新颖的理论及解法,克服了以往空间足寸链计算中先分解后合成的复杂多变的高难度计算.该法不仅准确度高,而且计算速度快.使得机械设计的许多机构运动及相关的空间尺寸计算迎刃而解.在缩短设计周期及结构优化方面其效果是令人满意的.     

网点规划决策支持系统的设计思路与技术方案

介绍了基于GIS（Geographical Information System）的计算机辅助网点规划决策支持系统的规划原则和设计思路，提出了基于供需平衡原则的网点规划技术方案。分析了引入空间效果指标和空间效率指标、规划模型和规划方法、量化复杂的市场供需情况去评价不同区域用户得到相关服务的效果以及各网点提供给相关用户的服务效率。     

基于ArcGIS的校园仿真系统——以闽西职业技术学院为例

以闽西职业技术学院为例,讨论了借助于三维建模、图像处理及数据库等技术,建立虚拟校园的问题;用3D MAX软件创建三维模型,模型表面贴上纹理图片,并利用ArcGIS的空间分析功能与C#语言进行特定功能的二次开发,从而实现三维校园仿真系统功能.     

地磁导航中载体涡流干扰场特性的仿真分析

地磁导航中的测量误差是影响地磁导航精度的关键因素,而包括涡流磁场在内的载体干扰磁场是产生误差的主要因素。目前各种运载体大量使用铁磁性材料,这样不可避免地会引起涡流磁场等干扰磁场。因此文中采用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了高速运动载体的涡流干扰场仿真模型。首先研究了永磁体与匀强磁场之间的关系,发现永磁体的剩磁越强,匀强场也越强,为模拟地磁场提供了理论依据。其次分析了载体在匀速转动时涡流磁场对地磁测量的影响,最后研究了载体摆动时的涡流场的分布。结果表明涡流磁场随着速度的增大而增强,且涡流磁场主要分布于载体中间位置。仿真结果为下一步地磁导航中的误差建模以及磁场校正技术的研究提供了理论依据。     

巨正则法对硅半导体中载流子数的计算机模拟

将巨正则系综的Fermi-Dirac(F-D)统计法与计算机模拟相结合,从本征半导体硅出发,探讨温度和光照能量对载流子数的影响,试图从理论上定量分析太阳能电池工作状况,对本征硅半导体中载流子数进行计算机模拟,模拟结果与理论规律基本吻合,此方法可为进一步研究掺杂半导体及氧化物半导体空间电荷层载流子数提供参考。