单目立体视觉系统的棱镜位置估计

为了完善基于棱镜的单相机立体视觉系统的理论模型,提高该系统三维重建精度,提出一种基于几何光学的棱镜参数化简方法和棱镜位置估计方法.首先推导出基于棱镜的单相机立体视觉系统透视投影变换模型;之后利用向量的旋转变换和点的位置关系将表示棱镜位置的参数化简为6个;最后使用非线性最优化方法,通过单相机标定过程中得到的一组点的对应关系,解出这6个参数,继而得到较为精确的棱镜位置.实验结果表明:提出的方法重投影平均误差小于0.5个像素,三维点重建平均误差为2.22 mm.本方法可以应用于匹配过程中极线的计算,与现有方法相比,三维重建精度提高2至3倍.     

机器人单目视觉定位模型及其参数辨识

从机器人运动控制的需要出发,在分析视觉坐标系和机器人坐标系的映射关系基础上,建立了机器人单目视觉定位的数学模型.提出了基于遗传算法的参数辩识方法.该算法直接利用建立的视觉定位数学模型和一组特征点实测结果,通过遗传算法得到包括摄像机参数在内的所有参数.比较了直接测量法、待定系数法、基于遗传算法3种计算方法在实际ROBOCUP全自主机器人平台的运用结果,实验证实提出的算法可以得到更好的实际效果.     

一种单目视觉测距方法的研究

提出一种在利用单目视觉测算前方障碍物距离和角度的方法。利用计算机视觉理论和方法,探讨仅利用针孔成像原理和几何坐标变换,计算障碍物位置的方法。实验结果表明该方法是有效的。     

双目立体视觉系统测量精度的分析

双目立体视觉系统的几何参数影响双目视觉的测量精度,且各几何参数间存在着一定的约束关系.通过分析双目视觉系统的几何参数及约束关系,讨论了两相机光轴和基线之间的夹角α1和α2、基线距B、投影角等几何参数对测量精度的影响,并采用Matlab软件对不同的几何参数下的测量精度进行仿真,找出最佳的几何参数范围,从而提高了双目立体视觉系统的测量精度.最后,通过试验验证了理论分析的正确性.     

一种标定立体成像系统的新方法

在立体成像系统中，两相机的位置、取向、倾角由于机械上的困难，很难保证固定不变。因此，在匹配问题解决后，必须对成像系统进行标定，才能最终提取关于景物的三维信息。基于此，提出了一种成像系统的模型及其误差量定义，同时给出了用最小二乘法拟合立体成像系统参数的算法。     

基于单目视觉的距离测量研究

针对目前单目视觉中依靠图像标定及其在双目视觉中立体匹配方法的不足,提出了利用单目视觉测量物体与镜头之间距离的测距方法。首先利用步进电机控制镜头移动来引起图像放大倍数的变化,然后根据图像的放大倍数和镜头移动的距离来计算镜头与物体之间的距离,距离计算的准确性已通过测量试验得到验证。     

双目立体视觉系统的摄像机标定技术

摄像机标定是立体视觉的第一阶段,也是极其重要的阶段。本文用张正友平面标定方法对双目立体视觉系统进行标定,获取了其结构参数。实验表明,标定结果有较高精度。     

成像系统中Wollaston棱镜的光学性能

给出了Wollaston棱镜的透射比及位相延迟与入射角的关系,就Wo11aston棱镜用于成像系统中的性能进行了研究。     

双目立体视觉传感器结构参数优化设计

采用最优回归设计311-A方案设计实验,研究双目立体视觉传感器的结构参数对传感器测量精度的影响.根据实验结果,建立了双目立体视觉传感器的测量精度与传感器结构参数间的回归方程,并通过对优化模型的求解,得到了使双目立体视觉传感器测量精度更高的参数组合.结果表明,利用上述方法可以有效地提高双目立体视觉传感器的测量精度.     

基于单目视觉的工业机器人抓取系统设计

针对工业机器人在示教模式下上料无法对位姿出现偏差的工件完成抓取的问题,设计了一种基于单目视觉的工业机器人抓取系统。系统使用单目视觉采集工件图像,利用九点标定法将图像中的工件形心坐标转换为机器人坐标系下的坐标;通过图像处理算出工件的旋转角度,引导机器人运动至目标位置并配合抓手完成对工件的抓取。最后以PCB为对象搭建了抓取系统,经过多次抓取实验,发现该抓取系统位置误差在2 mm以内、姿态误差在1.5°以内,能够满足自适应抓取工件的定位要求。     

基于系统效率的PHEV动力与控制参数优化

针对搭载无级变速器的单电机插电式混合动力汽车,提出了一种新的动力参数与控制参数设计方法.建立插电式混合动力汽车各工作模式的系统效率模型,得到基于系统效率的工作模式切换规律,并对模式切换曲线乘以控制参数以实现模式切换规律的调整.充分考虑燃油经济性的影响因素,以动力源功率、电池数目以及主减速器速比作为动力系统设计参数.利用Matlab/Simulink建立整车经济性仿真模型,构建"城市-城郊-高速-城郊-城市"综合行驶工况,以降低等效燃油消耗为目标,采用遗传算法对插电式混合动力汽车动力系统参数与模式切换规律控制参数进行综合优化.结果表明:采用本文所提出的方法能够优化出一组合理的动力与控制系统参数,使整车等效燃油消耗更低,比优化前的百公里等效油耗降低了7.2%.     

半导体激光系统整形棱镜的设计

本文根据半导体激光器的发光特性和棱镜的光学折射性质,提出了半导体激光系统中整形棱镜的设计和进行光束质量优化的方法.     

基于遗传算法的非线性系统参数优化方法

提出了一种基于遗传算法的非线性系统参数仿真优化方法，解决了非线性系统参数优化问题，由于遗传算法是在解空间的多个区城内进行搜索，能以较大的概率跣出局部最优，因此可找到整体最优解。仿真结果表明，该方法是一种有效的非线性系统参数优化方法。     

钻削用量的优化选择

本文运用现代钻削理论和最优化技术,以最大生产率或最低生产成本为优化目标,并考虑了诸多约束,建立了钻削用量优化选择的数学模型,编制了以复合形法为基础的优化程序,为利用计算机快速、可靠地选择最优钻削用量开辟了一条新径。     

直角棱镜系统反射面平行度误差的补偿方法

在一些武器的瞄准中经常会使用到直角棱镜系统,而直角棱镜系统会由于载体的变形造成两个棱镜反射面之间的平行度误差,这样对武器瞄准精度有很大的影响,致使武器的打击精度降低。对于这一问题在直角棱镜系统自身无法克服的情况下,需要对直角棱镜系统两个棱镜反射面之间的不平行度进行补偿。通过分析可知此种方法对直角棱镜系统反射面之间的平行度误差的补偿是一种行之有效的方法。     

磨削用量的优化设计

本文运用最优化方法,对磨削加工系统建立数学模型,在电子计算机上进行解析运算,以期得到一个使金属切除率最高.且满足一定约束条件的最优磨削用量,为磨削用量的合理选择提供一个理论上分析问题和解决问题的科学方法     

基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化

提出了一种基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化方法.基于主轴系统动态行为,以无颤振状态下随转速变化的极限切削深度最大及生产率最大为综合优化目标函数,构建集成主轴系统动态行为与工艺参数交互影响特性的优化模型,运用人工蜂群算法对铣削工艺参数进行优化计算,得到无颤振状态下生产率最大的最优铣削工艺参数组合方案.实例及试验结果表明,采用基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化方法可以获得最优铣削工艺参数,该参数在实际切削时不会发生颤振.     

磨削工艺参数智能优化系统设计

在实际磨削加工过程中,技术人员凭借经验和参考手册来选取磨削工艺参数,导致正确性难以保证.为了克服这个缺陷,在分析用户需求的基础上采用模块化设计方法对磨削工艺参数智能优化系统进行总体设计.介绍了各模块功能以及设计思路,并对系统的智能优化技术进行了详细分析,经分析论证后选用BP神经网络作为工艺参数优化的智能算法.此外,还就BP神经网络模型的建立以及网络结构的确定过程做了详细阐述.将模型优化参数进行试验验证,参数优化预测准确率超过85%,体现了其工程应用价值.     

一种基于液体棱镜的折射仪研究

文中提出了一种新型的基于液体棱镜的折射仪,其特征是用待测液体本身作为棱镜,结合并应用了线阵CCD和计算机图像处理技术.该折射仪能够自动测量和显示液体折射率及液体浓度.理论分析表明,当液体棱镜顶角为30°时,该折射仪具有很广的折射率测量范围(1.00 ～3.86),优于目前广泛使用的阿贝折射仪.