国家自然科学基金(61171162)
- 作品数：9 被引量：102H指数：7
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- 相关机构：中国海洋大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 超大尺度线结构光传感器现场标定技术被引量：10
- 2015年
- 针对大尺寸三维物体的测量需求,提出了一种超大尺度的线结构光传感器标定方法。使用平面靶标标定出摄像机内参数的初值,以相邻两控制点之间的距离为约束用LM优化算法对初值进行优化;采用准一维靶标进行结构光参数标定,提出了一种利用两行标记点求解控制点三维坐标的方法,该方法基于消隐点性质以及各控制点与标记点之间的几何约束。实验结果表明,所提出的标定方法和控制点三维坐标求解方法具有较高的精度和稳定性,且准一维靶标较平面靶标加工成本低、加工难度小、标定过程灵活方便,更适用于大尺度现场标定。
- 解则晓刘静晓
- 关键词：传感器线结构光传感器消隐点
- 基于图像相似几何特征的双目匹配算法被引量：16
- 2014年
- 针对传统外极线约束的匹配算法存在误匹配率、漏匹配率较高的问题,提出了基于图像相似几何特征的双目匹配检验和筛选算法。利用外极线几何约束算法获得不共外极线和共外极线的初始匹配点。根据左右图像正确的匹配点具有相似的几何位置关系,引出最大向量角和最大角度差准则。对于不共外极线的初始匹配点,提出了基于更新策略的视差梯度约束与最大向量角准则相结合的误匹配剔除算法,降低了误匹配率,并且克服了只用视差梯度约束过多误剔除的缺陷。对于共外极线的初始匹配点,提出利用最大角度差和最大向量角准则筛选正确的匹配点,然后进一步利用顺序一致性约束和视差梯度约束检验筛选的匹配点,降低了漏匹配率。实验结果表明,该算法匹配准确率高,通用性强,误匹配率和漏匹配率分别能控制在0.1%和7%以内,适用于不同复杂程度的被测物体。
- 解则晓陆文娟
- 关键词：外极线约束
- 环状编码标记点的高效提取与鲁棒识别算法被引量：16
- 2015年
- 针对当前环状编码标记点(CCT,circular coded target)的提取与识别算法效率、识别率较低的问题,提出了一种高效提取与鲁棒识别算法。介绍了编码标记点的特征及编码方式,采用提出的六点法获取目标点近似成像中心、边缘检测和椭圆拟合及边缘筛选,实现CCT的提取;根据CCT的仿射变换不变性提出的等分椭圆内切圆法,实现CCT的识别。对提出的算法进行了实验验证,结果表明,提取算法可有效剔除干扰且运行快速,效率高;椭圆拟合最大偏差与平均偏差分别小于0.06pixel和0.03pixel,精度高;识别算法在各种恶劣条件下均能得到正确结果,鲁棒性强;在复杂背景下,全局漏识别率、误识别率及平均运行时间分别为4.34%、0.47%和7.22ms,相对于其他识别算法,综合性能最优。
- 解则晓高翔朱瑞新
- 基于Lamé曲线的Delta并联机器人拾放操作轨迹的优化与试验验证被引量：25
- 2015年
- 提出了高速Delta并联机器人拾放操作轨迹的一种实现及优化的方法。在笛卡儿空间中利用Lamé曲线平滑竖直运动与水平运动之间的直角过渡部分,确定运动轨迹形状。用高阶多项式运动特性对一维曲线弧位移进行三维规划,获得运动轨迹插补点的位置、速度和加速度信息。通过Delta机器人运动学模型和动力学模型将笛卡儿空间内的轨迹信息映射到机器人关节空间,以关节电动机的近似输出能量函数为目标优化Lamé曲线的参数。在试验样机平台上进行测试,测量不同Lamé曲线参数的运动轨迹在运动停止后机构残余振动的情况,通过比较验证了参数优化后的轨迹具有良好的实际性能,能够获得满足实践要求的轨迹曲线。
- 解则晓商大伟任凭
- 关键词：参数优化
- 光笔式单目视觉测量系统的关键技术被引量：15
- 2013年
- 为了对机械加工部件进行高精度、大尺寸、三维立体空间的现场实时测量,建立了光笔式单目视觉测量系统。对该系统中的新型光笔工艺、算法转换模型、摄像机焦距的优化、光笔笔尖位置的标定进行了研究。首先提出了一种利用光刻工艺设计制作的新型光笔,其次,基于近景摄影测量学中的单像空间后方交会原理,建立了一种新的光笔坐标系与摄像机坐标系之间的转换模型,通过最小二乘平差法循环迭代求解最优的单像空间外方位元素,从而确定了转换模型基本参数。最后,分析了摄像机焦距对光笔式单目视觉测量系统结果的影响,并提出了一种确定相对准确焦距和光笔测头在光笔坐标系下的位置的方法。实验结果表明:摄像机坐标系下x轴、y轴、z轴方向的稳定性误差分别为0.042、0.048、0.066 mm;测量最大误差为0.173 mm,较大程度上满足了光笔式单目测量系统稳定性强和精度高的要求。
- 解则晓韩振华高翔
- 关键词：光笔光刻工艺后方交会优化算法
- 一种圆形标记点的快速提取算法被引量：5
- 2013年
- 为实现快速、高精度的定位圆形标记点,提出了一种圆形标记点的识别与定位算法。在相机成像时,圆形标记点经过透视投影变换后,形态类似椭圆,用拟合椭圆的方法获取椭圆的圆心。快速获取椭圆的粗边缘点,利用高斯分布特征获取亚像素边缘点,对边缘点进行优化后利用最小二乘法拟合椭圆,可以得到最为精确的圆心坐标。实验证明,该算法用时约0.005s,椭圆圆心的位置精度在0.05pixel以内,具有很好的实用性。
- 解则晓顾宾
- 关键词：光学测量最小二乘法
- 移动式三维测量用圆形标记点提取算法被引量：13
- 2013年
- 针对移动式三维视觉测量系统所采用的圆形标记点成像亮度较低且不均匀等问题,提出了一种基于灰度差重心法的识别与提取算法。获取标记点近似成像中心及成像区域,在成像区域内沿四个方向扫描得到像素级边缘点;利用灰度差重心法进行亚像素定位;对亚像素级边缘点进行椭圆拟合,得到标记点成像中心位置。实验结果表明,像素级边缘检测算法运行时间为3ms左右;亚像素定位算法椭圆拟合最大偏差小于0.08pixel,平均偏差小于0.03pixel。与其他提取算法相比,该算法在速度及定位精度方面有一定的提高,更适用于移动式三维测量用圆形标记点的提取。
- 解则晓高翔崔健
- 关键词：机器视觉边缘检测亚像素定位
- 双目立体标定的姿态选择分析被引量：9
- 2015年
- 针对基于二维平面靶标的双目标定问题,为提高标定稳定性及标定精度,从单应性矩阵的角度分析了标定姿态的选择对标定结果的影响,提出对标定姿态进行规避的三个性质。三个性质分别指出,避免出现只平移靶标及在靶标平面内旋转靶标的姿态,尽量避免靶标平面与图像成像面平行的姿态。在此基础上,提出了一种五姿态集标定方法。实验结果表明,三个性质应用价值高,有利于保证标定精度;当每个姿态集下拍摄不少于三对图像时,五姿态集标定法能达到较高的标定稳定性与标定精度。
- 解则晓陆文娟王晓敏刘静晓
- 关键词：单应性矩阵
- 基于图像线特征和点云面特征的水下人造目标定位被引量：3
- 2015年
- 目的针对水下人造目标的位姿参数估计问题,提出一种基于图像线特征与点云面特征的目标定位算法。方法基于对人造物体成像后的边缘特征及其本身曲面特征的认知,将目标描述成为一种线特征与面特征的组合。首先依据指定线型对目标图像边缘进行线特征检测,初步定位目标在图像中的位置;然后采用RANSAC(random sample consensus)算法对投影到目标区域内的点云进行曲面特征检测,得到目标参数的近似值并从视场点云中提取目标点云;最后以超二次曲面作为目标的部件化模型,以检测到的目标参数为初值,建立3维目标尺寸和位姿估计的非线性目标函数,将该目标函数的优化结果作为3维目标的定位结果。结果通过水下实验对算法的有效性进行验证,定位后的目标旋转轴角度偏差不超过2°,相对位置偏差不超过1%,单目标定位耗时不超过5 s。结论实验结果表明,该算法的定位精度和耗时均能满足应用需要,可有效定位未知尺寸的人造目标,且对水下复杂环境有较强的适应性。
- 解则晓潘成成迟书凯魏征
- 关键词：机器视觉随机抽样一致性超二次曲面
