仿人机器人视觉颜色空间的图像分割算法

提出了一种新颖的图像分割算法,用于提高仿人机器人足球比赛中机器人获取的颜色质最.为了使仿人机器人快速获得颜色图像,采用HSI颜色空间,并对现有算法进行了改进,根据每个像素点HSI 3值中有关J值的公式对当前像素的主要特征进行判断,采用了模糊K均值聚类的方法进行图像分割.根据每个像素点S值的分布,动态地决定当前选用的是H值还是I值,这样就能够有效地消除HSI模型的不足,使得机器人的视觉能够适应复杂的比赛环境.实验结果表明所提方法有效.     

嗅觉搜索机器人的单目视觉室内定位技术研究

针对室内嗅觉搜索机器人定位问题,提出一种基于最小二乘高斯核支持向量机的单目视觉定位算法.首先,利用最小二乘高斯核支持向量机,可将机器人在图片中像素位置与真实场景中位置间的非线性映射转化为带高斯核的线性映射;然后,运用k重交叉验证方法对映射关系模型进行训练,获取优化模型参数;最后,利用单目摄像头采集机器人运动的连续图像,并根据机器人平台与其背景间的灰度差异特征实时识别图像中目标机器人平台,计算得到机器人平台形心在每一帧图像中的像素位置,进而映射出机器人平台在室内环境下的实时动态位置.实验结果表明:此定位方法能够为移动机器人在室内环境下提供高精度和无累积误差的实时定位信息;算法的精确性和可靠性得到了充分验证.     

基于机器视觉的除草机器人杂草识别

根据杂草颜色特征,提出了新的图像分割算法,在RGB空间直接将杂草从土壤背帚中分割出来。首先顺序搜索图像中每一个像素点,如果当前像素RGB值中G〉R且G〉嚣,则将该像素值置1（杂草）,否则为0（背景）,从而完成图像分割。然后采用8邻域消除孤立点,并确定杂草区域位置。利用VisualC＋＋开发了除草机器人杂草识别软件,设计了除草机器人结构模型。试验表明,该分割算法实时性好,可有效识别出杂草,并能够适应户外自然先变化。除草机器人机械臂能够准确定位,完成除草动作。     

基于RANSAC改进算法的单目视觉里程计研究

运用SIFT算法对单目所采集的室外视频图像的相邻两帧进行了特征点的检测与匹配.采用改进的RANSAC算法对所匹配点进行了误匹配点剔除.根据相邻两帧图像特征点的跟踪以及里程计读数作为辅助信息,求解特征点的三维坐标;进而根据视觉里程计模型,达到机器人的定位.实验结果表明,该方法相比传统的里程计定位精度高,比之双目激光等定位方法,又有成本廉价的优点.     

黑白棋盘格角点检测算法

分析了现有棋盘格角点检测算法存在的不足,提出了一种新的棋盘格角点检测算法.该算法定义4个特征方向,并通过黑白检测算子(BW)检测特征方向上像素的灰度分布特征,获得像素级精度的角点坐标位置;再根据局部窗口内响应值的相似度与影响因子对角点坐标加以修正,实现了亚像素级精度的角点坐标定位.该算法对图像的旋转和亮度变换具有鲁棒性.将本方法应用于实际拍摄的棋盘格图像,证明了其对棋盘格角点检测的有效性和实用性.     

基于方向特征对比的图像显著区域检测算法

人类视觉注意力模型的研究结果表明,颜色特征、方向特征等底层特征是影响人类视觉注意力的重要特征。最近学术界提出了一些基于全局对比的显著性检测算法,但是这些算法仅涉及到颜色这一底层特征,而没有使用方向特征。这就影响了这类算法对方向特征对比度强而颜色特征对比度弱的图像的检测性能。因此,本文提出了一种基于图像方向特征全局对比的显著区域检测算法。首先,将图像过分割为若干不规则的超像素作为图像显著性计算的基本单元,把图像超像素的LBP（Local Binary Patterns）统计直方图作为该超像素方向特征的描述。然后,计算图像超像素的方向特征的独特性和方向特征的分布性。根据图像超像素的方向独特性和方向分布性计算超像素的显著性。最后,将显著性值分配到图像的每一个像素点上。在现今国际最流行的两个数据集上进行实验的结果表明,该算法可以有效弥补只使用颜色特征的显著性检测算法的不足,从而达到较好的检测效果。     

LED显示屏像素定位与标记的一种方法

在LED显示屏像素点的定位与标记过程中，对逐行标记算法加以改进，在经过逐行扫描2次后，对存在序号间断的标记图像进行第3次扫描标记，以恰当标记像素点在显示屏中的位置．通过失控点的定位与标记实验来验证改进方法的可靠性．     

一种基于标记点的近景摄影测量系统

给出了一种基于标记点的鲁棒三维重建摄影测量系统;采用编码点和非编码点等标记点方式.为了减少不同图像间误匹配的概率,采用一种新的基于编码点的匹配方法,不同图像间非编码点的匹配从编码点开始,并通过相似性准则、模糊度准则和距离误差准则来剔除误匹配,可获得非常高的正确匹配率.采用一种新的基于标记点的加权迭代特征算法,用编码点恢复相机的投影矩阵,从而可以确定相机的外部姿态参数;用非编码点恢复3D坐标.与已有的加权迭代特征算法比较,该算法避免了所有点参与计算相机的投影矩阵,运算速度更快.由于采用标记点的亚像素定位方法,提高了3D重建精度.实验结果表明,在3D重建方面,该系统是强壮和精确的.     

基于人工免疫和图像直接反馈的视觉伺服控制

传统的基于图像特征的视觉伺服控制方法通用性差,且图像特征的标记、提取与匹配过程复杂.为此,文中提出了一种基于人工免疫和图像直接反馈的平面视觉伺服控制方法.首先采用人工免疫算法求解期望图像与反馈图像之间的位置与旋转误差,然后将误差信号经视觉控制器转换成机器人空间的位姿增量信号发送给机器人控制器,从而在无需进行图像特征标记与提取的情况下完成视觉伺服闭环控制任务.实验结果表明,采用文中方法能控制机器人准确地跟踪目标物体,控制误差不超过1个像素,说明文中方法是有效和正确的.     

基于Harris-Hist的特征匹配及目标定位算法

针对目前机器人伺服定位抓取中定位精度和实时性较差的问题, 提出一种基于Harris-Hist的快速特征匹配及目标定位算法. 首先, 采用Harris检测算法提取图像特征点; 然后, 提出一种新的特征点描述子定义方法, 计算特征点圆形邻域内像素点灰度直方图刻画特征点, 通过计算两幅图像中各特征点描述子间的距离实 现特征匹配; 最后, 根据匹配结果, 估计单应性矩阵, 定位目标在场景图像中的位置. 实验结果表明, 该算法匹配速度快、 定位精度高, 能满足机器人伺服定位抓取中定位精度和实时性的要求.     

CTF定位策略下基于多特征的智能机器人目标跟踪

针对复杂环境下机器人目标跟踪问题,提出由粗到精定位策略下基于多特征的智能机器人目标跟踪方法.该方法首先利用射频识别系统实现目标粗定位,然后采用自适应模板匹配算法、改进核函数的连续自适应均值飘移算法及扩展卡尔曼滤波算法提取目标头肩形状、衣服颜色与运动特征,实现精确定位.最后根据人机运动状态设计基于模糊规则的智能调速控制器,实时自动调整机器人的基准线速度与转弯增益,以稳定跟随运动目标.实验结果表明,该方法能有效保持人机之间的安全距离,对遮挡、相近颜色背景干扰及目标突然转弯的跟踪问题有较强的鲁棒性.     

机器人足球识别算法研究

在基于YUV色彩空间上采用混合方法进行颜色分类基础上，提出了一种基于种子填充的新目标机器人搜索算法——二分搜索法，从而明显减少了识别过程中的计算量。通过在F180机器人足球系统上的试验，证明此方法是有效的，可以在保证识别精度的前提下，快速识别机器人。     

冶炼机器人位姿标定及运行可靠性

对冶炼用CS-1双臂工业机器人现场使用中的位姿标定及运行可靠性进行了研究．提出了一种简便有效的现场标定计算模型和标定方法对机器人进行位姿标定,由标定变换矩阵补偿同一测点的实际值和计算值的误差,可同时减少机器人定位误差和由臂杆几何参数偏差所引起的运动误差,显著提高需进行连续路径控制的机器人的现场定位精度和位置跟踪精度．此外,提出了用增加机器人现有硬件的冗余功能和设置敏感器件的替代功能以提高机器人现场运行可靠性的方法．实践证明,该方法能提高恶劣环境下易失效部件的可靠度,进而提高机器人的整机使用性能     

基于颜色特征和改进Canny算子的车牌图像定位

针对目前车牌定位算法准确率较低、 定位速度慢等问题, 提出一种基于颜色特征和改进Canny算子的车牌图像定位方法. 该方法先利用彩色图像的颜色特征对车牌图像进行初步定位, 提取该颜色特征时不包含亮度信息, 有效克服了光照变化的影响; 再对Canny边缘检测算法进行改进, 提出一种新的梯度幅值和梯度方向一阶偏
导数计算方法及高、 低双阈值自适应确定方法; 最后利用多组车牌图像对所提算法的性能进行验证, 验证结果证明了所给方法的正确性和有效性.     

基于彩色分割的车牌自动识别技术

提出一种采用彩色分割及多级混合集成分类器的车牌自动识别方法．该方法由彩色分割、目标定位、字符识别及后处理模块组成．采用多层感知器网络（ＭＬＰＮ）对输入彩色图象进行彩色分割,通过投影法分割出潜在的车牌区域并进一步切割出字符,由多级混合集成分类器给出字符识别的初步识别结果及置信度,经后处理得到最终结果．该方法识别正确率高、鲁棒性好,车牌定位正确率达９８．６％,字符识别正确率达到９５％以上,具有很好的实用技术指标．     

基于最大稳定极值区域与主要旋转不变局部二值模式的复杂场景车牌检测方法

为了解决在复杂场景中进行车牌定位的问题,提出了一种基于MSER与DRLBP特征的车牌定位方法。首先对输入图像进行预处理,然后在多个通道上进行MSER候选区域提取;接着利用所设计的基于车牌字符合并的车牌定位方法进行车牌字符合并;最后利用DRLBP纹理特征对合并后的区域进行验证从而得到最终的车牌区域。实验结果表明该方法具有较好的定位能力。由于方法是通过寻找车牌字符进而定位车牌位置,因此其受车牌颜色、车牌格式的影响较小,在复杂环境中对国内外不同车牌均有较好定位效果。     

基于颜色信息足球机器人视觉跟踪算法

机器人足球比赛是一项非常复杂的高技术对抗活动,其中快速准确地识别小球和机器人小车是决策及控制的基础,在足球机器人视觉跟踪中,颜色信息是最主要的识别分别依据由于ＨＳＶ模型更接近人眼对颜色的感知,在不同光照条件下,色调参数Ｈ数值较稳定,比较适合用识别处理更接近人眼对颜色的感知,在不同光照条件下,色调参数Ｈ数值较稳定,比较适合用做识别处理的基础。因此使用色调Ｈ和亮度Ｖ作为识别颜色的参数,同时为了提高识别速度,作了一些改进,并提出了一种闹尔夫球和机器人小车的快速识别算法,试验快速准确,证明了该算法的可靠性和有效性。     

一种机器人任务多线程异步解释器

本文介绍了一种机器人任务程序解释技术 在分析了机器人指令和程序格式的基础上,讨论了任务解释器的功能和性能需求,进而提出了多线程异步解释的方案.文章详细介绍了这一方案的核心及技术实现细节,并给出了两级线程处理函数的基本框架 该方案在两种机器人控制器中的良好性能证明了其较强的通用性和先进性     

基于活动单眼定位的移动机器人物体收集

探讨了移动机器人基于活动单眼的定位算法,并以该算法获得的视觉信息进行自主式移动机器人物体收集的实验。对目标的获取、在物理坐标系中的定位和延时补偿以及控制方法等问题进行了讨论,并给出结果。从定位结果的分析来看,定位精度可以满足移动机器人控制的需要,介绍了机器人进行物体收集的控制策略。实验表明,基于该定位算法的物体收集策略可以较好地完成任务,并具有良好的鲁棒性。     

基于虚拟现实的机器人异地仿真与监控

研究了利用虚拟现实技术对机器人进行仿真、监控和遥操作集成一种理论及方法,分别建立了用于仿真和监控的虚拟机器人.结合实验机器人、微控制器和无线通讯系统等构建了实验系统,分析了机器人运动在虚拟环境中的定位和控制方法,并进行了相关实验.研究和实验工作表明,虚拟现实技术不仅能够作为视频监控和仪表监视方法的有力补充,还能够在遥操作中带来更好的操控体验,并且与视频反馈相比,可以在有限的数据带宽条件下提供更好的辅助效果.