基于HS光流法的机器人避障策略优化

机器人的自主避障功能是其在未知环境中顺利行驶的最基本的功能,针对使用光流法进行机器人避障时,机器人因盲目避障、过早障碍而造成的避障效率低的问题,提出了优化避障策略的方法。在两轮式机器人上搭建实验平台,采用Horn&Schunck（HS）光流算法计算机器人运行前方的光流场,由光流场中信息来计算机器人与障碍物的碰撞时间TTC（Time to Contact）,根据碰撞时间设计机器人的避障系统。通过在真实环境下进行的避障实验,验证了避障系统的有效性,并提出将机器人避障时的旋转角度与光流矢量值 的大小建立关系,从而更加合理高效的避开障碍物。     

挖掘机器人铲斗不变矩及改进BP网络识别方法

在利用视觉信息跟踪、识别挖掘机器人铲斗目标时,实时采集的铲斗图像存在旋转、平移、缩放等情况.为提高对铲斗目标的识别能力,提出了基于不变矩和神经网络相结合的铲斗目标识别方法.提取铲斗图像对于平移、旋转、缩放具有不变性能的7个不变矩特征向量,归一化后作为改进BP神经网络的训练样本及测试样本.应用训练后的神经网络对铲斗目标进行识别,仿真表明该方法具有较好的识别能力.     

基于OpenCV的挖掘机器人摄像机参数标定

为了建立挖掘机器人视觉系统摄像机测量模型,提高视觉测量精度,分析了挖掘机器人摄像机视觉系统内、外参数成像模型及摄像机非线性畸变参数,确定了适合挖掘机器人视觉系统的标定参数。通过采集自制的棋盘标定模板不同方向的七幅图像,基于OpenCV技术实现了对模板角点的提取。通过七幅图像进行标定实验,实验结果获得了摄像机模型的线性内部参数矩阵,标定出了摄像机非线性模型的径向畸变系数,摄像机外部旋转矩阵及平移向量,并给出了标定参数误差。研究结论表明采用角点提取方法,标定误差可达亚像素级,能够满足挖掘机器人视觉系统的标定及视觉测量精度要求。     

基于模糊聚类判别的挖掘机器人行为控制

为实现挖掘机器人的自主挖掘,构建了适合挖掘机器人的行为控制体系结构.以挖掘行为作为基准,用状态流模型实现挖掘目标、挖掘任务、挖掘行为的逐层分解.采集目标图像、机械臂倾角及液压缸压力信号,作为状态流行为状态之间触发转换的事件或条件.针对挖掘中遇到的沙土物料、表面块状物料、块状物料埋于沙中3种挖掘环境,综合视觉定位信息、压力及倾角信息,通过模糊聚类判别后,触发挖掘动作状态流模型,有区别地自主处理挖掘中遇到的不同情况.最后通过控制挖掘动作,实现自主挖掘目标.     

权重系数对基于光流法机器人避障系统的影响

基于光流法的机器人避障系统是近些年研究的新热点,为了实现机器人在未知环境下的自我避障功能,同时提高机器人的避障准确度,本文将对基于Horn-Schunck光流法的机器人避障系统进行研究,提出通过选取算法中合适的权重系数来提高机器人的避障效果。首先,运用HS算法建立真实的机器人避障系统,然后,在实验室中的Optitrack系统下进行真实的避障实验,并比较在不同的权重系数下机器人的避障效果,最终,通过实验结果得出：权重系数的取值会对机器人的避障效果产生影响,当权重系数取值在[350,400]时,机器人的避障效果达到最优。     

运动模糊图像模糊参数辨识与逐行法恢复

在相机曝光时间内,相机与拍摄目标存在相对运动会造成图像运动模糊。针对运动模糊图像,在辨识运动模糊参数的基础上,提出了一种逐行法来恢复运动模糊图像。运动方向通过运动模糊图像的频谱和Radon变换得到,利用得到的运动方向将频谱图旋转至水平方向。对处理后频谱图上的像素按列累加到水平方向上得到其投影图,在投影图上搜索对应暗条纹的极小值点,通过一系列极小值点的间距计算运动模糊尺度。最后,采用逐行法来恢复运动模糊图像。实验结果表明:算法辨识的运动模糊参数精确,辨识模糊尺度的误差在一个像素以内;同时逐行法恢复图像效果优异,可获得细节清晰的图像。     

基于改善逐行法恢复空间可变振动模糊图像

为了恢复振动造成的图像模糊,突出目标图像的特征。提出了一种考虑相邻行点扩散函数作用的逐行恢复算法,恢复空间可变振动模糊图像。首先分析了振动模糊图像频谱特征,即振动模糊图像频谱存在着对应零阶贝塞尔函数零点的暗纹。建立振动模糊图像退化模型,研究模糊图像每行受相邻行点扩散函数的影响。然后对一幅振动模糊图像进行二维傅里叶变换和Radon变换检测出其频谱上暗纹的方向,得到振动的方向θ。将模糊图像顺时针旋转θ至水平方向,再选取合适的窗口截取图像。最后采用考虑相邻行点扩散函数作用的逐行恢复算法恢复模糊图像。实验结果表明:该算法恢复图像效果优异,可获得细节清晰的图像。     

煤场监控系统

为保证煤场送煤工作的安全运行和对值班员工的正确评价,利用VB建立了煤车的监控系统,给出了系统的硬件及软件框图.     

数码语音芯片录音系统及其应用

数码语音芯片在智能仪器仪表中应用非常广泛,但语音芯片录音内容的确定和语音的录制却很麻烦.为此研制了一种数码语音芯片录音系统,该系统由多媒体微机、录放装置及相应的软件等组成.给出了该系统的构成方法、软件编程、特点及功能等.并结合应用实例,证明了该系统的实用性和可操作性.     

基于LabVIEW的图象检测系统的设计及应用

结合具体课题详细阐述基于LabVIEW的图象检测系统的设计方法;重点介绍CCD摄象系统设计的计算方法,数字图象处理软件的设计要点.实验结果证明了设计方法的正确性和有效性.