位姿参数测量论文-郭胜君,赵祚喜,张智刚,谈婷,冯荣

位姿参数测量论文-郭胜君,赵祚喜,张智刚,谈婷,冯荣

导读:本文包含了位姿参数测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:平地铲,位姿参数,高速相机,动态测量

位姿参数测量论文文献综述

郭胜君,赵祚喜,张智刚,谈婷,冯荣[1](2019)在《基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法》一文中研究指出为研究水田激光平地机动力学模型,提高控制算法精度,优化机械结构设计,提出一种基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法。该方法利用直接线性变换(Direct linear transformation,DLT)分别建立单目相机与平地铲局部坐标系、单目相机与平地铲台架之间的对应关系方程,通过高斯-牛顿迭代法间接求解出平地铲上两个坐标系之间的转换关系,从而实现平地铲空间位置和姿态角的测量。利用单目高速相机进行了试验验证,并与AHRS(Attitude and heading reference system)传感器进行数据对比。试验结果表明:本文方法可以实现平地铲的位姿参数测量,与AHRS传感器相比,姿态角平均绝对误差为0. 687°、标准差为0. 543°,最大绝对误差为-1. 92°,出现在平地铲运动到3. 76 s处;测得的质心位置在X、Y、Z轴方向上的变化与平地铲实际运动相符。(本文来源于《农业机械学报》期刊2019年S1期)

孙强飞[2](2017)在《基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法研究》一文中研究指出火箭、导弹和弹丸等靶场试验运动目标的运动位姿参数是反映其空间运动状态的关键参数,对武器系统性能分析及综合性能的考核有着重要的作用。现有的高速成像技术无法同时兼顾分辨力、拍摄频率、感光度及测量方便性,影响了其在靶场高速小目标位姿参数的测量精度及应用。本文开展一种基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法研究,尝试提高高速小目标的空间位姿测量精度。在分析了高速小目标对象的特性及现有成像技术的基础上,提出了一种基于高分辨率成像、激光照明及双目成像技术的弹丸运动位姿参数高精度测量方法,并据此开展了测量方案设计,给出了测量原理及系统组成。该方法与现有方法比,具有测量简单、灵活、精度高的特点,适合于野外测量。针对高速小目标运动产生的模糊量,研究了脉冲激光光源照明技术。根据高速小目标运动和结构特性,以及高分辨率相机的性能,理论分析计算激光光源参数选取的依据。分析出激光照明下的图像噪声主要为散斑噪声,给出了一种基于同态滤波和双边滤波相结合的去噪算法,在去噪的同时很好地保护了图像的细节信息。针对弹丸的高速旋转下位姿参数测量需求,根据弹丸模型、弹丸在身管中的运动规律及弹丸双目视觉成像模型,确定了沿弹丸轴线方向设计两组周向环绕式标记点的方法,并采用基于区域特征编码的识别方法,完成左右图像中同名像点的匹配,实现了对单帧图像进行有效的提取及匹配。针对基于特征点的位姿参数解算的方法中遗传算法可能存在过早收敛的问题,给出了 一种基于误差阈值判断的遗传算法解算位姿参数,并与SVD算法进行仿真对比分析,证明了所提方法在不依赖初值的情况下解决了欧拉姿态角大角度变化的问题且没有降低解算精度,满足了弹丸运动中精度和自转角大角度变化的解算要求。搭建了基于激光照明的高速成像实验系统,通过静态模拟试验方法验证了基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法的可行性。将被测对象放置于六轴并联机器人上,通过控制其运动的方法,模拟弹丸空中运动位姿的变化,将经验证过的六轴并联机器人位姿参数与测量值进行对比分析,验证了基于特征点的位姿参数测量方法和基于中轴线的姿态角测量方法的准确性和可靠性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01)

丁洵,赵前程,王宪,赵亚峰[3](2015)在《结构光叁维角度测量系统位姿参数优化研究》一文中研究指出为提高结构光目标角度测量的精度,对结构光系统结构参数与角度测量精度的关系进行了研究。首先,从结构光测量原理出发,分析了影响角度测量精度的主要系统结构参数;其次,对结构参数影响角度测量精度的规律进行了仿真研究,提出了优化的结构参数取值范围;最后,通过实验证明:该优化参数可有效提高转角测量精度,为后续基于结构光的3D四轮定位仪的改进方案奠定设计基础。(本文来源于《河北科技大学学报》期刊2015年05期)

张放[4](2014)在《车身焊接螺柱位姿参数在线测量技术研究》一文中研究指出焊接螺柱在汽车制造领域有着广泛的应用,轿车车内各个部件、仪表、内饰以及发动机、车灯等主要依靠焊接螺柱在车身上进行安装和定位,焊接螺柱在每辆汽车上的数量可多达几百个。焊接螺柱焊接后的位置和姿态是否符合设计要求决定着后续部件的装配效率及整车质量,随着我国汽车产业的快速发展,传统的测量手段效率低、精度差,已经不能满足现代汽车制造业的应用需求。为了实现焊接螺柱位姿参数的在线、非接触、快速、高精度测量,本文基于机器视觉技术开展了相关测量方法的研究。为了实现在线测量焊接螺柱的位姿参数,本文研究了一种基于机器视觉技术的焊接螺柱位姿测量方法,首先通过摄像机获取焊接螺柱图像,然后通过边缘检测、特征提取等技术提取焊接螺柱特征信息,最后通过计算模型实现焊接螺柱的位置偏移量及倾斜角度偏移量的测量。通过测量实验对焊接螺柱位姿测量方法与视觉传感器测量模型进行了验证,实验结果验证了基于单目视觉的测量方案具有很好的准确性和有效性,位置精度和角度精度分别为±0.15mm和±15',可以很好地满足汽车等制造工业领域在线、柔性、快速、高精度的焊接螺柱位姿参数的测量需要。本文完成的主要工作包括:1、分析了焊接螺柱的特点和测量需求,明确了基于视觉技术的焊接螺柱位姿参数测量系统的设计要求及其研究目的和研究意义。2、基于单目视觉技术和双目立体视觉技术的原理,完成了两种焊接螺柱位姿参数测量方案设计,详细推导并建立了焊接螺柱位姿参数测量数学模型。3、根据视觉测量系统的需求,设计了视觉传感器微控制器,对微控制器系统硬件控制电路和软件控制程序进行了详细的分析和设计。4、研究了焊接螺柱图像的特征提取方法,基于图像处理相关理论,开展了焊接螺柱图像的预处理和特征信息提取技术研究。5、搭建了单目视觉及双目立体立体视觉焊接螺柱位姿测量实验装置,通过实验验证了基于单目视觉测量方案的可行性和测量精度。根据测量结果分析了引起测量误差的因素,讨论了下一步发展的方向。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01)

陈煜[5](2014)在《基于单目视觉的目标位姿参数测量方法研究》一文中研究指出目标位姿参数测量广泛应用于目标识别、新武器检测、自动导航等领域,如何精确地求解目标的位姿参数一直是相关领域的研究难题。基于计算机视觉的位姿参数测量是一种比较热门的测量方法,根据拍摄航迹数据时摄像机的数目可分为两类:多目视觉位姿测量与单目视觉位姿测量。在实际的测量中,由于条件限制,会出现只有一台摄像机能拍摄到目标而其他摄像机丢失目标的情况,对此本文对单目视觉的目标位姿参数测量问题进行进一步研究。现有的方法主要通过求解人工指定控制点与成像点之间的对应性问题来获取目标位姿参数。在对应性未知的情况下,人们提出了离线训练、建立并求解目标函数等策略解决位姿参数测量问题。但是由于实际测量中目标图像质量不高、背景较复杂且存在噪声,现有的方法并不能很好地解决位姿参数的对应性问题。为此,在目标模型已知的情况下,本文提出了一种目标运动位姿参数的求解策略。即对图像进行分割提取目标并获取其轮廓,使用OpenGL导入目标模型数据,根据模型投影轮廓与图像中目标的轮廓的关系构造目标函数,并结合最优化计算方法对目标位姿进行求解,有效地避免了位姿参数对应性问题的直接求解。本文第二章通过介绍了位姿参数测量中涉及到的各坐标系,解释了位姿参数测量问题的实质。并且从共线方程出发,论述了摄像机成像过程与OpenGL成像过程具有的一致性,为本文核心算法中OpenGL与目标模型的使用提供理论基础。根据实际测量情况,本文第叁章讨论对图像进行分割来获取目标并精确地提取目标轮廓的过程。通过比较分析编码本、均值平移图像分割方法,可知全自动图像分割方法并不能适应实际中图像背景复杂且噪声较多的情况,本文采用了在Graph Cut方法基础上改进的Grab Cut方法进行半自动的交互式图像分割。在目标已被提取的基础上,本文使用相关的图形学操作,结合轮廓的特性,精确地提取了目标的轮廓。为了实现后续帧图像目标轮廓的自动化提取,本文依据已知的前一帧中目标的轮廓使用光流法跟踪当前帧目标的轮廓关键点。在图像中目标的轮廓可被精确提取的基础上,本文第四章把图像中目标与其模型的位姿匹配问题转换为两者的轮廓配准无约束最优化问题。本文提出了使用改进的Hausdorff距离方法进行轮廓间的相似性测度,并据此建立了最优化问题的目标函数。为求解该函数,本文综合分析了叁种典型的最优化计算方法:Hooke-Jeeves、模拟退火算法、差分进化算法,并根据它们的特性,本文提出了使用差分进化与模拟退火相结合的方法来解决本文轮廓配准的最优化问题。最后,本文利用模拟数据对本文的方法进行了仿真实验并对结果进行了分析,验证了本文方法对位姿参数测量的有效性和正确性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-11-01)

吴斌,张放[6](2014)在《基于单目视觉的焊接螺柱位姿参数测量技术研究》一文中研究指出焊接螺柱在汽车制造领域有着广泛的应用,其焊接后的位姿(位置和姿态)是否符合设计要求决定着后续部件的装配效率及整车质量。为了实现在线测量焊接螺柱的位姿参数,研究了一种基于单目视觉的焊接螺柱位姿测量方法,首先通过摄像机获取焊接螺柱图像,然后通过边缘检测、特征提取等技术提取焊接螺柱特征信息,最后通过计算模型实现焊接螺柱的位置偏移量及倾斜角度偏移量的测量。通过实验对测量模型与方法进行了验证,结果验证了方法的准确性和有效性,位置精度和角度精度分别为±0.15mm和±15′,可以很好地满足汽车等制造工业领域在线、柔性、快速和高精度的焊接螺柱位姿参数的测量需要。(本文来源于《光电子.激光》期刊2014年10期)

李庆亮,朱信平,张斌,边强[7](2013)在《采煤机位姿参数测量系统设计及测量方法》一文中研究指出针对目前国产采煤机智能化和远程自动控制水平比较落后的现状,提出一种采煤机位姿参数测量系统及其测量方法。对采煤机实际工况进行分析建模,全面定义采煤机位姿参数,阐述采煤机摇臂摆角及机身位移计算原理,介绍了测量系统的设计原理及组成结构,经现场测试及数据采集记录,结果表明:该系统可对采煤机位姿信息实现全面、有效、准确的获取,通过井下数据传输系统传至地面进行显示,可为实现数字化矿山及无人采煤工作面提供参考。(本文来源于《煤炭科学技术》期刊2013年08期)

王伟兴[8](2013)在《刚体位姿参数单目视觉测量系统研究》一文中研究指出目前刚体目标运动参数非接触测量技术已经成为国内外研究重点,不仅弥补了对于空间航天飞行器仅作为质点目标进行位姿测量的不足,而且在大型工件装配与航天器空间对接领域也有重要的应用,因此目标的运动参数已经成为实验结果鉴定、事故原因判定的重要依据。为此,本文做了以下几方面的研究工作:首先,对于目标刚体位姿参数解算方法进行研究。基于单目视觉测量原理,结合PNP算法解决了单目视觉景深缺失问题,对PNP问题进行阐述并给出PNP测量解算方法的相关重要结论,在此基础上建立刚体位姿参数PNP问题测量解算数学模型,最后结合改进的两段式迭代算法,提出本文所用解算方法。其次,基于单目视觉的刚体位姿测量方法的研究。设计刚体位姿参数测量系统方案,搭建系统实验框架,明确实验思路,依照实验整体框架选取现有实验设备,对系统硬件设备及实验环境进行介绍;对特征标靶最优布局问题进行理论推导求解,并进行实际测量解算实验,得出实验结论;对刚体位姿测量系统进行仿真,实验误差来源与实际测量实验误差相比较,得出仿真结果。最后,刚体位姿参数测量系统验证。确定实验中各坐标系坐标统一方法,将各个测量坐标系特征点坐标统一化,以便于进行刚体位姿测量解算;采用圆点标靶进行位姿测量解算实验,基于实验数据重点分析了特征标靶基线长度与解算精度的关系、特征圆点椭圆化对解算精度的影响、刚体叁轴联动位姿解算精度等问题,并将实验测量解算误差与仿真结果相比较,确定实验误差来源,提出相应提高精度的方法,分析系统精度水平;应用制作好的二极管光点特征标靶进行位姿测量解算实验,结合基于LabVIEW的图像采集处理程序,对刚体位姿图像实时采集处理得出特征点坐标信息,进一步实现位姿解算,并对实验结果进行了分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01)

回丙伟,文贡坚,赵竹新,钟金荣[9](2012)在《基于平面区域跟踪的目标位姿参数自动测量》一文中研究指出提出一种从序列图像中自动跟踪测量目标位置和姿态参数的方法。利用单应性原理和上一帧图像中目标位姿参数的测量结果,将目标上的典型平面区域重建为同时含有几何信息和亮度信息的平面区域模板;然后根据投影方程,将该模板在一定的位置姿态参数下进行投影仿真成像,当模板的仿真成像结果与当前帧图像中的该平面区域达到最佳匹配时,认为此时仿真成像的位置姿态参数即为当前帧图像的测量结果。通过对该匹配问题进行最优化建模和求解,实现了序列图像中目标位姿参数的自动测量。实验结果表明,本文方法能够在序列图像中对含有典型平面区域的目标实现较高精度的自动跟踪测量。(本文来源于《中国图象图形学报》期刊2012年07期)

朱信平,李睿,高娟,杜毅博,吴淼[10](2011)在《基于全站仪的掘进机机身位姿参数测量方法》一文中研究指出文章提出了一种基于全站仪的掘进机机身位姿参数测量系统及测量方法,详细介绍了方案原理及结构,并通过实验验证了其可行性。所提出的新方法可对掘进机机身位姿信息实现有效、快速、准确地获取,从而为实现掘进机自动定向掘进奠定坚实的基础。(本文来源于《煤炭工程》期刊2011年06期)

位姿参数测量论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

火箭、导弹和弹丸等靶场试验运动目标的运动位姿参数是反映其空间运动状态的关键参数,对武器系统性能分析及综合性能的考核有着重要的作用。现有的高速成像技术无法同时兼顾分辨力、拍摄频率、感光度及测量方便性,影响了其在靶场高速小目标位姿参数的测量精度及应用。本文开展一种基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法研究,尝试提高高速小目标的空间位姿测量精度。在分析了高速小目标对象的特性及现有成像技术的基础上,提出了一种基于高分辨率成像、激光照明及双目成像技术的弹丸运动位姿参数高精度测量方法,并据此开展了测量方案设计,给出了测量原理及系统组成。该方法与现有方法比,具有测量简单、灵活、精度高的特点,适合于野外测量。针对高速小目标运动产生的模糊量,研究了脉冲激光光源照明技术。根据高速小目标运动和结构特性,以及高分辨率相机的性能,理论分析计算激光光源参数选取的依据。分析出激光照明下的图像噪声主要为散斑噪声,给出了一种基于同态滤波和双边滤波相结合的去噪算法,在去噪的同时很好地保护了图像的细节信息。针对弹丸的高速旋转下位姿参数测量需求,根据弹丸模型、弹丸在身管中的运动规律及弹丸双目视觉成像模型,确定了沿弹丸轴线方向设计两组周向环绕式标记点的方法,并采用基于区域特征编码的识别方法,完成左右图像中同名像点的匹配,实现了对单帧图像进行有效的提取及匹配。针对基于特征点的位姿参数解算的方法中遗传算法可能存在过早收敛的问题,给出了 一种基于误差阈值判断的遗传算法解算位姿参数,并与SVD算法进行仿真对比分析,证明了所提方法在不依赖初值的情况下解决了欧拉姿态角大角度变化的问题且没有降低解算精度,满足了弹丸运动中精度和自转角大角度变化的解算要求。搭建了基于激光照明的高速成像实验系统,通过静态模拟试验方法验证了基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法的可行性。将被测对象放置于六轴并联机器人上,通过控制其运动的方法,模拟弹丸空中运动位姿的变化,将经验证过的六轴并联机器人位姿参数与测量值进行对比分析,验证了基于特征点的位姿参数测量方法和基于中轴线的姿态角测量方法的准确性和可靠性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

位姿参数测量论文参考文献

[1].郭胜君,赵祚喜,张智刚,谈婷,冯荣.基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法[J].农业机械学报.2019

[2].孙强飞.基于高速成像技术的弹丸运动位姿参数测量方法研究[D].南京理工大学.2017

[3].丁洵,赵前程,王宪,赵亚峰.结构光叁维角度测量系统位姿参数优化研究[J].河北科技大学学报.2015

[4].张放.车身焊接螺柱位姿参数在线测量技术研究[D].天津大学.2014

[5].陈煜.基于单目视觉的目标位姿参数测量方法研究[D].西安电子科技大学.2014

[6].吴斌,张放.基于单目视觉的焊接螺柱位姿参数测量技术研究[J].光电子.激光.2014

[7].李庆亮,朱信平,张斌,边强.采煤机位姿参数测量系统设计及测量方法[J].煤炭科学技术.2013

[8].王伟兴.刚体位姿参数单目视觉测量系统研究[D].哈尔滨工业大学.2013

[9].回丙伟,文贡坚,赵竹新,钟金荣.基于平面区域跟踪的目标位姿参数自动测量[J].中国图象图形学报.2012

[10].朱信平,李睿,高娟,杜毅博,吴淼.基于全站仪的掘进机机身位姿参数测量方法[J].煤炭工程.2011

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