足球机器人视觉子系统的改进

简要概括了YSU足球机器人系统的视觉结构框架,对视觉系统的关键技术进行了详细介绍,通过几何矫正,克服了成像系统本身存在的图像形变问题.为了提高足球机器人图像处理的速度与精度,在分析了RGB彩色空间模型的优缺点后,提出采用HSV彩色空间模型进行图像处理,并根据足球机器人比赛的实际情况对HSV彩色空间模型做了相应改进.此外提出了一种基于连续图像相关性的顺序网格和种子填充相结合的目标搜索方法.     

机器人无标定视觉伺服系统及离散仿真

为了研究机器人无标定视觉伺服离散仿真,本文在介绍了机器人无标定视觉伺服控制的基础上,基于Simulink软件,首次建立了一种具有图像雅可比矩阵伪逆在线估计的无标定视觉伺服系统离散仿真模型,并以此完成了二关节机器人、Puma560机器人无标定视觉伺服系统离散仿真模型的建立.文中对固定图像目标定位跟踪的仿真结果表明,提出的无标定视觉伺服系统Simulink离散仿真模型是正确的.这对无标定视觉伺服系统控制算法的研究具有积极意义.     

机器人足球决策软件系统研究与实现

在机器人足球比赛中,决策系统根据视觉系统提供的机器人位姿和足球位置信息,进行快速准确的决策,是取得胜利的关键.介绍了一套机器人足球决策软件系统的设计实现方案,采用六步推理模型,基于教组对称和按需首次计算的视觉信息预处理方法;提出基于角色的改进多参考点运动轨迹规划方法.通过实际比赛验证,达到了机器人足球比赛要求,比赛效果较好.     

结合精度补偿的机器人优化手眼标定方法

为了解决制造现场机器人高精度视觉测量定位的问题提出了一种结合模型精度补偿的机器人方位与手眼关系同步标定方法。该方法首先将视觉系统与机器人之间的位姿关系即手眼关系以及标定板与机器人坐标系的空间转换关系作为待优化求解对象,用齐次坐标矩阵分别表示机器人运动学正解以及视觉系统与标定板之间的位姿关系,进而构建闭环的机器人手眼关系优化方程;然后,使用三维旋转群表示旋转矩阵,建立了标定模型方程,用非线性全局优化的方式同步得到标定方程中矩阵的旋转和平移初始解,采用最小化相机的重投影误差提高了标定精度;最后,使用机器人运动学标定设备提升了本体的模型精度,再进行视觉标定得到了更准确的标定结果。实验结果表明:该标定方法只需提前示教若干点即可自动完成,操作简易高效;在补偿了机器人本体的臂长和关节零位误差后,算法精度从0.15mm提升至0.10mm。与经典的手眼标定方法相比,所提方法在不同测试数据集下的标定精度和稳定性均最优。     

集控式足球机器人视觉子系统的关键技术

简要概括了NewNEU足球机器人系统的视觉结构框架,对视觉系统的关键技术进行了详细介绍·关键技术包括图像矫正,图像分割和辨识算法·通过投影矫正和几何矫正,克服了成像系统本身存在的图像形变问题·根据足球机器人系统的特点,选择HSV颜色模型,用来构造分色器和建立颜色信息库,实现对图像目标的分割·讨论了各种色标设计方案,提出一种抗干扰性较强的色标设计方案,并给出了相应的辨识算法·     

足球机器人系统仿真中的数学模型

讨论了机器人足球比赛现实世界中各个实体的运行规律,建立了受非完整约束的移动机器人以及球的运动模型,并提出采用几何方法求解机器人运动模型精确解,以提高仿真精度,减少计算量·给出了机器人之间以及机器人与场地围墙、小球之间的碰撞模型,并分析了2个机器人之间的碰撞过程·为构建和开发足球机器人系统仿真平台与机器人的运动控制提供了模型基础     

基于预测的足球机器人抢点射门动作实现研究

在对足球机器人运动性能分析、球在场地的运动预测分析的基础上 ,提出了足球机器人抢点射门的技术动作实现方案 ,分析说明了动作实现的条件与范围 .在实际系统实验中证实了方案的可行性 .     

一种基于POE公式的最小模型与视觉测量的机器人标定方法

目的 提出一种基于POE公式的最小模型与视觉测量的机器人标定方法,解决现有机器人运动学标定模型中存在的奇异性、参数冗余现象,以及传统标定方法中测量系统难以实现在线自动标定的难题.方法 基于指数积(POE)公式建立正向运动学模型,对运动学方程取微分建立线性化的运动学误差模型,并通过最小化处理消除冗余参数,获得运动学标定方...     

激光视觉机器人焊接中摄像机和手眼的同时标定

摄像机和机器人手眼标定是视觉机器人应用中的重要问题.文中针对激光视觉机器人焊接的具体应用系统,提出了一种同时标定摄像机和机器人手眼的方法.该方法依据机器人手眼矩阵和机器人手爪对基坐标系位姿矩阵之间的特定关系,进行一次标定实验而同时求解出摄像机参数和机器人手眼关系矩阵.此方法简单、实用、快捷,避免了传统方法复杂的实验和解答过程.计算结果表明,标定精度能满足机器人焊缝跟踪的应用要求.     

TSR-1型微型足球机器人视觉系统的研究

为了提高足球机器人图像处理的速度与精度，在分析了RGB彩色空间模型的优缺点后，提出采用HSI彩色空间模型进行图像处理，并根据足球机器人比赛的实际情况对HSI彩色空间模型做了相应的改进。此外，在综合分析常用的目标搜索方法基础上，提出了一种基于连续图像相关性的顺序网格和种子填充相结合的目标搜索方法，通过在微型足球机器人视觉系统上的应用表明，基于改进的HSI彩色空间模型的新目标搜索方法使系统可靠性和实时性得到了相当大的提高。     

空间天气定量化预报系统的设计与实现

 空间天气模型系统是在特定的模型计算框架下,对多个空间天气模型进行封装集成,实现对空间天气定量化分析功能的系统.为加强模型间联系,提高模型预报应用水平和国内空间天气预报能力,设计实现了针对中国空间天气模型的系统——空间天气定量化预报系统.该系统采用以计算框架为核心,模型服务组件、可视化服务组件、数据管理服务组件为支撑的思想进行架构设计,提供对5大空间区域模型的高速计算环境,实现模型的封装集成,并以多种可视化形式对计算结果进行丰富的展现.系统具有高效的业务调度和数据传输能力,有效提高了系统运行性能、预报效率和科研用户的交互体验.     

A dimension reduction framework for understanding cortical maps

We argue that cortical maps, such as those for ocular dominance, orientation and retinotopic position in primary visual cortex, can be understood in terms of dimension-reducing mappings from many-dimensional parameter spaces to the surface of the cortex. The goal of these mappings is to preserve as far as possible neighbourhood relations in parameter space so that local computations in parameter space can be performed locally in the cortex. We have found that, in a simple case, certain self-organizing models generate maps that are near-optimally local, in the sense that they come close to minimizing the neuronal wiring required for local operations. When these self-organizing models are applied to the task of simultaneously mapping retinotopic position and orientation, they produce maps with orientation vortices resembling those produced in primary visual cortex. This approach also yields a new prediction, which is that the mapping of position in visual cortex will be distorted in the orientation fracture zones.     

Identifying natural images from human brain activity

A challenging goal in neuroscience is to be able to read out, or decode, mental content from brain activity. Recent functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies have decoded orientation, position and object category from activity in visual cortex. However, these studies typically used relatively simple stimuli (for example, gratings) or images drawn from fixed categories (for example, faces, houses), and decoding was based on previous measurements of brain activity evoked by those same stimuli or categories. To overcome these limitations, here we develop a decoding method based on quantitative receptive-field models that characterize the relationship between visual stimuli and fMRI activity in early visual areas. These models describe the tuning of individual voxels for space, orientation and spatial frequency, and are estimated directly from responses evoked by natural images. We show that these receptive-field models make it possible to identify, from a large set of completely novel natural images, which specific image was seen by an observer. Identification is not a mere consequence of the retinotopic organization of visual areas; simpler receptive-field models that describe only spatial tuning yield much poorer identification performance. Our results suggest that it may soon be possible to reconstruct a picture of a person's visual experience from measurements of brain activity alone.     

基于神经网络的机器人无标定视觉伺服系统仿真

针对机器人三自由度平动的视觉定位问题,建立全局有效的非线性视觉映射关系模型,并设计人工神经网络（ANN）Xff其拟合,从而实现无标定视觉伺服．伺服系统的物理结构采用单目视觉和眼在手上（eye。in。hand）构型．机器人系统采用典型工业机器人puma560,并限定末端姿态使其保持平动．基于机器人工具箱（roboticstoolboxforMatlab）和神经网络工具箱,在Matlab／Simulink环境下建立仿真模型,对系统的开发具有重要的参考意义．仿真结果表明,该系统对静态物体的定位能够达到较快的响应和较高的精度．     

Enhanced detection in the aperture of focal attention during simple discrimination tasks

There is increasing evidence that it is possible to shift an aperture of focal attention to a position in visual space independent of fixation and that this can be done much faster than the eyes are able to move. Recently, we showed that such serial scrutiny by the aperture of focal attention is required before an observer is able to tell what a target is (for example, to know whether the orientation of a line segment is horizontal or vertical). Here we considered whether attention directed towards a specific position in the visual field for an orientation discrimination task improves performance on a simple detection task in the area to which attention is directed. We found that a small test flash could be detected when it was positioned near a peripheral line target presented briefly, if the orientation of the target had to be identified. The test flash could not be detected when presented at some distance from the same target or when another target had to be identified. This enhancement implies that even simple identification tasks such as orientation discrimination are not performed passively by the visual system.     

基于GIS的两种土壤水分模拟方法的对比研究

借助数字地形分析和GIS方法,将野外采样和空间分析相结合,研究了利用区域土壤水分空间统计模型和地形湿度指数模型模拟土壤水分的方法。并在此基础上,以陕北黄土高原为实验样区,利用实测的土壤水分数据分别构建两种模型对土壤水分进行模拟,分析了不同模型模拟土壤水分的精度,对两种方法模拟土壤水分的效果进行了评价。     

分数阶MIMO控制系统状态空间建模分析

文章对分数阶连续与离散控制系统进行分析和数学描述,用2种方法在状态空间得出其数学模型,以带有分数阶连续与离散控制器的分数阶控制系统状态空间建模为例,对2种模型进行比较,并讨论了分数阶系统稳定分析的可行性。     

油气田开发GIS系统中的对象模型研究

面向对象方法是进行地理信息系统开发的基本方式之一 .采用面向对象的方法对地理信息系统中地理空间和地理空间的各种地理要素进行分析 ,建立了地理信息系统中的基本地理要素模型和可视化对象模型 .并在此对象模型基础上结合油气田开发 GIS系统的实际需求 ,提出了油气田GIS系统中的对象模型     

Motion streaks provide a spatial code for motion direction.

Although many neurons in the primary visual cortex (V1) of primates are direction selective, they provide ambiguous information about the direction of motion of a stimulus. There is evidence that one of the ways in which the visual system resolves this ambiguity is by computing, from the responses of V1 neurons, velocity components in two or more spatial orientations and then combining these velocity components. Here I consider another potential neural mechanism for determining motion direction. When a localized image feature moves fast enough, it should become smeared in space owing to temporal integration in the visual system, creating a spatial signal-a 'motion streak'-oriented in the direction of the motion. The orientation masking and adaptation experiments reported here show that these spatial signals for motion direction exist in the human visual system for feature speeds above about 1 feature width per 100 ms. Computer simulations show that this psychophysical finding is consistent with the known response properties of V1 neurons, and that these spatial signals, when appropriately processed, are sufficient to determine motion direction in natural images.     

简化质点弹簧模型在牙龈变形仿真中的应用

在分析常用建模方法的基础上,采用简化质点弹簧系统的物理建模技术,研究了简化质点弹簧系统的动力学方程及方程组的求解.根据STL文件牙齿模型的特点给出了简化质点弹簧系统的数据结构,并通过渗透深度来控制计算量和准确度.实验表明,该变形模型能实时计算描述动态变形过程,达到了较好的仿真显示效果.