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基于单摄像机的物体位置和姿态变形测量研究

光电子．激光 2009年第6期20卷 775-778页

作者：姜广文晁志超伏思华于起峰国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

结合大型结构变形测量的折线摄像测量方法,针对单摄像机测量物体位置和姿态变形的方法进行了研究,重点介绍了基于物空间共线方程的正交迭代算法,提出了目标函数奇异值分解(SVD)求解算法中出现错误的根源,并基于VC++开发平台实现了健壮... 详细信息

结合大型结构变形测量的折线摄像测量方法,针对单摄像机测量物体位置和姿态变形的方法进行了研究,重点介绍了基于物空间共线方程的正交迭代算法,提出了目标函数奇异值分解(SVD)求解算法中出现错误的根源,并基于VC++开发平台实现了健壮性和实用性更好的四元数求解算法,最后对单摄像机位置姿态变形测量的精度进行了数值仿真和实测实验的验证。实验表明,当测量距离为3 m、视场大小为0.8 m×0.6 m时,分辨率为1 600×1 200 pixel的单摄像机测量姿态角变形的精度可以达到20"。

关键词：单摄像机位置姿态变形测量折线摄像测量

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二频机械抖动激光陀螺信号处理算法的研究

二频机械抖动激光陀螺信号处理算法的研究

作者：晁志超国防科学技术大学

学位级别：硕士

当前,对机抖激光陀螺进行抖动解调的主要方法就是通过利用FIR低通数字滤波器的频选特性来去除机抖激光陀螺的抖动信号,并减小随机噪声和其他因素引起的高频噪声,从而将待测角速率检测出来,然而传统的FIR滤波器要达到较好的滤波效果,滤... 详细信息

当前,对机抖激光陀螺进行抖动解调的主要方法就是通过利用FIR低通数字滤波器的频选特性来去除机抖激光陀螺的抖动信号,并减小随机噪声和其他因素引起的高频噪声,从而将待测角速率检测出来,然而传统的FIR滤波器要达到较好的滤波效果,滤波器的阶数必须做得很高,从而不可避免的带来时间延迟过大的问题。针对传统的FIR滤波器阶数高、时间延迟大的不足,本文设计了一种新的抖动解调的方法,即先用一个二阶极零点受限自适应陷波器(Adaptive notch filter with constrained poles and zeros)对信号进行预滤波,然后再通过较低阶的FIR数字低通滤波器进一步去除抖动及高频噪声。该方法本质上是用时延很小的陷波器来分担了FIR低通滤波器的一部分工作,从而降低了所需的FIR滤波器的阶数,减小了总的时间延迟。实验结果表明这种方法不仅可以较好的解决原来的FIR滤波器延迟时间长的问题,而且采集得到的陀螺数据也具有较小的方差,并且算法计算量小,可以工程实用。最后,本文将算法在TMS320C3x浮点系列DSP处理器上予以实现,并分别对相对地面静止的陀螺测试了陀螺精度,对转台上的动态旋转陀螺和模拟高低温条件下改变抖动频率的陀螺测试了总脉冲数,对振动台上进行水平和垂直方向振动的陀螺测试了陀螺输出均值和算法的陷波频率对抖动频率的跟踪性能,最后将算法在教研室的激光陀螺捷联惯导系统上进行了静态导航解算。由实验采集的数据表明该算法能自动跟踪抖动频率,准备时间短,去抖动效果良好,可以在机抖激光陀螺捷联惯导系统(INS)中加以应用。

关键词：机械抖动激光陀螺信号处理自适应陷波器

摄像机网络摄像测量中多目传递站位姿关系的最优标定

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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国防科技大学学报 2011年第5期33卷 45-49页

作者：晁志超姜广文伏思华于起峰国防科技大学光电科学与工程学院湖南长沙410073 国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

在摄像机网络摄像测量中,经常会用到多目传递站进行相邻节点间位姿关系的传递。针对多目传递站中固连的多个摄像机之间位姿关系的标定难题,提出了一种基于冗余标定的优化标定方法。首先,对多目传递站中的独立位姿关系数目、最大可测量... 详细信息

在摄像机网络摄像测量中,经常会用到多目传递站进行相邻节点间位姿关系的传递。针对多目传递站中固连的多个摄像机之间位姿关系的标定难题,提出了一种基于冗余标定的优化标定方法。首先,对多目传递站中的独立位姿关系数目、最大可测量位姿数目、最小约束数目等进行了分析和推导;然后,对典型的四目传递站间各摄像机相对位姿关系的优化标定算法进行了阐述,对一般的多目传递站位姿参数的标定问题给出了通用的优化方法;最后,对四目传递站的优化算法进行了数值仿真,仿真结果证明了优化算法的可行性与有效性。

关键词：摄像机网络摄像测量位姿标定测量平差

基于扩频码周期性的单通道直扩通信半盲分离抗干扰算法

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系统工程与电子技术 2016年第2期38卷 415-422页

作者：朱行涛刘郁林晁志超何为重庆通信学院重庆400035 国防信息学院湖北武汉430010 总参通信工程设计研究所辽宁沈阳110005

为克服传统盲源分离抗干扰方法需要多副接收天线这一技术瓶颈,提出一种单通道下基于扩频码周期性的直扩通信半盲分离抗干扰算法。该方法基于扩频码的周期性,利用符号级过采样,把单通道多径慢衰落信道模型转化为多通道瞬时混合模型,同时... 详细信息

为克服传统盲源分离抗干扰方法需要多副接收天线这一技术瓶颈,提出一种单通道下基于扩频码周期性的直扩通信半盲分离抗干扰算法。该方法基于扩频码的周期性,利用符号级过采样,把单通道多径慢衰落信道模型转化为多通道瞬时混合模型,同时将训练序列作为先验信息以约束条件的形式引入到盲分离代价函数中,直接从混合信号中提取出期望用户数据,而达到抗干扰的目的。仿真结果表明,在多址干扰和单/多音干扰下,当信干比为-60dB时,随着归一化信噪比Eb/N0的增加,未分离信号的误码率几乎不变,并在10^-0.3附近波动,而经过所提抗干扰算法处理后的信号误码率逐渐降低,并最终稳定在10^-4～10^-5。

关键词：直接序列扩频盲源分离参考独立分量分析符号级过采样

基于变换域滤波的直扩通信单通道混合信号分离抗干扰方法

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系统工程与电子技术 2016年第10期38卷 2405-2412页

作者：朱行涛刘郁林何为晁志超重庆通信学院军事信息工程系重庆400035 国防信息学院信息系统系湖北武汉430010 总参通信工程设计研究所辽宁沈阳110005

针对直扩通信信号和干扰在时/频域严重重叠这一实际情况,提出一种基于变换域滤波的直扩通信单通道混合信号分离抗干扰算法。该方法首先利用直扩信号和干扰的二阶循环平稳差异,基于直扩信号部分调制先验信息,构造基于变换域的单通道混合... 详细信息

针对直扩通信信号和干扰在时/频域严重重叠这一实际情况,提出一种基于变换域滤波的直扩通信单通道混合信号分离抗干扰算法。该方法首先利用直扩信号和干扰的二阶循环平稳差异,基于直扩信号部分调制先验信息,构造基于变换域的单通道混合信号分离模型;然后基于训练序列和最小均方误差准则设计代价函数,使输出信号接近于导频序列并得到此时的分离向量;最后利用该分离向量,从含有强干扰的业务混合信号的频移向量中分离出期望的通信信号,提升了直扩通信在强干扰下的抗干扰能力。仿真结果表明,未分离信号在单音/多音干扰、扫频干扰等强干扰下的误码率接近0.5,而本文算法在此条件下的误码率可低至10-3以下。

关键词：直接序列扩频单通道盲分离变换域抗干扰

无人月球探测器缓冲着陆抛投试验视觉测量系统

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光学精密工程 2010年第9期18卷 2044-2052页

作者：晁志超姜广文黄伟宋师军于起峰国防科技大学光电科学与工程学院湖南长沙410073 北京空间机电研究所北京100076 国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对无人月球探测器缓冲着陆运动抛投试验中对探测器缓冲着陆过程中三维姿态、三维速度等运动参数和缓冲着陆机构缓冲行程的测量,设计了基于计算机视觉的抛投试验测量系统。首先,在探测器主体结构上喷绘若干对顶角标志,并用全站仪测量... 详细信息

针对无人月球探测器缓冲着陆运动抛投试验中对探测器缓冲着陆过程中三维姿态、三维速度等运动参数和缓冲着陆机构缓冲行程的测量,设计了基于计算机视觉的抛投试验测量系统。首先,在探测器主体结构上喷绘若干对顶角标志,并用全站仪测量出这些标志的空间坐标。然后,用高速摄像机采集探测器缓冲着陆过程的序列图像。最后,利用单目视觉的方法对标志的空间坐标及探测器的序列图像进行处理得到上述参数。该系统硬件设备简单,软件操作方便。理论分析和实验验证均表明,采用该系统测量探测器运动参数,其姿态角测量精度优于4′,运动速度测量精度约为0.02m/s,探测器缓冲行程精度约为4mm,完全满足无人月球探测器缓冲着陆运动试验中的测量精度要求。

关键词：计算机视觉无人月球探测器缓冲着陆抛投试验运动测量

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单目摄像机-激光测距传感器位姿测量系统

光学学报 2011年第3期31卷 85-91页

作者：晁志超伏思华姜广文于起峰国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073 国防科学技术大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

在单目视觉测量中,由于模型自身的限制,沿摄像机光轴方向上的位移测量精度一般远低于垂直光轴方向上的位移测量精度。首先,从数学模型上分析了单目视觉位姿测量在沿光轴方向上位移测量精度低的原因;然后,为了提高沿摄像机光轴方向上的... 详细信息

在单目视觉测量中,由于模型自身的限制,沿摄像机光轴方向上的位移测量精度一般远低于垂直光轴方向上的位移测量精度。首先,从数学模型上分析了单目视觉位姿测量在沿光轴方向上位移测量精度低的原因;然后,为了提高沿摄像机光轴方向上的位移测量精度,通过在沿摄像机光轴方向上加装一个高精度的激光测距传感器,设计了一种单目摄像机-激光测距传感器位姿测量系统,从而利用激光测距传感器的高精度测距数据提高系统在沿摄像机光轴方向上的位移测量精度;最后,分别对单目摄像机-激光测距传感器系统的测量原理、参数标定以及测量过程中的数据融合等方面进行了理论推导与实验研究,实验数据表明了系统方案的可行性和有效性。

关键词：光学测量位姿测量单目摄像机激光测距传感器数据融合

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多摄像机传递位姿测量系统的软件设计与实现

光电工程 2011年第4期38卷 17-24页

作者：晁志超姜广文伏思华金岩国防科技大学光电科学与工程学院中国人民解放军91202部队

传统的摄像测量技术用于测量物体三维位姿及其变形时,通常只能应用于可通视的物体之间或处于同一个视场的物体之间。多摄像机接力传递位姿测量通过接力传递的方式,可以实现对大型结构体中不通视物体之间或大视场范围内物体之间的位姿及... 详细信息

传统的摄像测量技术用于测量物体三维位姿及其变形时,通常只能应用于可通视的物体之间或处于同一个视场的物体之间。多摄像机接力传递位姿测量通过接力传递的方式,可以实现对大型结构体中不通视物体之间或大视场范围内物体之间的位姿及其变形进行测量。本文首先对多摄像机接力传递位姿测量方法的基本原理进行了阐述;然后,通过对其硬件结构特点进行分析,提出了相应的软件功能模块与程序控制流程;最后,按照经典的"客户机-服务器"模式分别开发设计了分机软件和主机软件,并用VisualC++语言予以实现。经过大量室内、室外及海上实船实验证明,该软件系统操作简单,使用方便,运行稳定可靠,可扩展性较强。

关键词：摄像测量位姿测量多摄像机软件设计与实现

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基于隐藏分区的安全优盘系统设计

微电子学与计算机 2017年第2期34卷 87-91,96页

作者：何为于洋晁志超重庆通信学院通信指挥系重庆40035

针对优盘遗失、被窃取等情况,提出结合隐藏分区和数据加密的保护方法,利用USB Composite(USB组合设备)结构模型,建立了一个隐藏加密分区和一个普通分区,当优盘插入计算机时普通分区可供用户使用;利用上位机软件与优盘动态认证身份,认证... 详细信息

针对优盘遗失、被窃取等情况,提出结合隐藏分区和数据加密的保护方法,利用USB Composite(USB组合设备)结构模型,建立了一个隐藏加密分区和一个普通分区,当优盘插入计算机时普通分区可供用户使用;利用上位机软件与优盘动态认证身份,认证成功后可动态挂载隐藏分区,隐藏分区数据通过上位机过滤驱动程序加解密.经过实际测试,安全优盘操作使用简单、隐密性好、加解密速度快,实用有效,达到了预期目标.

关键词： USB组合设备身份认证动态挂载过滤驱动