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无人艇光视觉感知研究发展综述

舰船科学技术 2019年第23期41卷 44-49页

作者：王博哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室

无人艇具有机动灵活、隐蔽性好、活动区域广、使用成本低等优点,因而具有广阔的应用前景。这使得无人艇成为国内外的研究热点,其中感知技术是无人艇执行任务的基础。基于光视觉的感知技术具有应用方便,成本相对较低,数据获取容易及信息... 详细信息

无人艇具有机动灵活、隐蔽性好、活动区域广、使用成本低等优点,因而具有广阔的应用前景。这使得无人艇成为国内外的研究热点,其中感知技术是无人艇执行任务的基础。基于光视觉的感知技术具有应用方便,成本相对较低,数据获取容易及信息量大等优点,得到了国内外学者的广泛研究。本文主要从五个方面探讨光视觉在无人艇中的研究:一是基于水面无人艇的水面图像预处理,主要包括水面图像稳像研究及去雾增强研究;二水界线的检测;三是利用光视觉目标检测;四是水面目标跟踪方法。最后,对无人艇的光视觉研究进行了总结及展望。

关键词：无人艇光视觉感知稳像去雾目标检测目标跟踪

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会聚光路中的光学小平台

火力与指挥控制 1991年第2期 35-40页

作者：赵跃进连铜淑北京理工大学工程光学系北京理工大学工程光学系北京100081

本文以反射棱镜共轭理论为基础,提出了在会聚光路中用二块棱镜组实现三自由度稳像的方案,并推导了相应的公式。借助于计算机使用优化方法对简化公式进行了修正。为多自由度稳像提供了新的途径。

关键词：反射棱镜稳像

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平行光路反射棱镜大角度观测扫描线稳定研究

火力与指挥控制 1991年第1期 33-38页

作者：姚武连铜淑北京理工大学北京理工大学北京100081

本文讨论和比较了在光学仪器大角度摆动的条件下,处于平行光路中的反射棱镜组在不同的安装条件下为稳定观测扫瞄线所需进行补偿的规律,并推导了各种条件下的补偿计算公式。其结论可直接用于进行光学仪器中平行光路扫瞄观测线稳定系统的... 详细信息

本文讨论和比较了在光学仪器大角度摆动的条件下,处于平行光路中的反射棱镜组在不同的安装条件下为稳定观测扫瞄线所需进行补偿的规律,并推导了各种条件下的补偿计算公式。其结论可直接用于进行光学仪器中平行光路扫瞄观测线稳定系统的设计,亦为设计独立的平行光路扫瞄观测线稳定部件提供了理论依据。

关键词：平行光路稳像棱镜扫瞄观测线

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音圈电机快速控制反射镜研究现状

激光杂志 2020年第9期41卷 1-7页

作者：刘力双夏润秋吕勇陈青山刘洋王艳林高宏肖立亮孔凡辉北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京瑞控信科技有限公司北京100080

快反镜通过精确控制反射镜偏转方向从而精确控制光束偏转角度,由于其具有响应速度快、工作带宽高、指向精度高等优点,被广泛应用于激光武器、精密跟踪、自由空间光通信等领域,实现精密跟踪、稳瞄、稳像、扫描和像移补偿等功能。介绍了... 详细信息

快反镜通过精确控制反射镜偏转方向从而精确控制光束偏转角度,由于其具有响应速度快、工作带宽高、指向精度高等优点,被广泛应用于激光武器、精密跟踪、自由空间光通信等领域,实现精密跟踪、稳瞄、稳像、扫描和像移补偿等功能。介绍了国内外公司和研究机构研制的音圈电机快反镜的现状,分析了音圈电机快反镜的组成,对反射镜、驱动器、转角测量模块、柔性支撑等组件的方案选型进行了讨论。介绍了所研制的音圈电机快反镜的性能。最后,讨论了音圈电机快反镜大口径、高工作带宽、大转角范围和高指向精度的未来发展方向。

关键词：快反镜音圈电机扫描稳像工作带宽指向精度

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新型火控观瞄系统的设计与实现

火力与指挥控制 2010年第11期35卷 177-180页

作者：范华春曹晖郭金龙杨红江章文峰中国北方车辆研究所北京100072 北京理工大学北京100081

综述了我国特种车辆"下反"和"上反"系列瞄具的技术特点,对新型火控观瞄系统的组成和工作原理进行了分析和研究,对基于微型动力调谐挠性陀螺的平台稳定回路进行了仿真设计和工程实现。样机研制后的稳定精度测试和多视场屏显视频像质及同... 详细信息

综述了我国特种车辆"下反"和"上反"系列瞄具的技术特点,对新型火控观瞄系统的组成和工作原理进行了分析和研究,对基于微型动力调谐挠性陀螺的平台稳定回路进行了仿真设计和工程实现。样机研制后的稳定精度测试和多视场屏显视频像质及同轴度试验结果表明:稳像屏显自动跟踪式火控观瞄系统稳定精度高,人机环境友好,信息化能力强,适应未来战争高机动条件下的各种复杂军事需求。

关键词：观瞄系统稳像屏显平台稳定回路稳定精度

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坦克火控系统“稳线”工作方式分析

火炮发射与控制学报 2003年第Z1期24卷 13-15页

作者：朱竞夫赵碧君张成亮装甲兵工程学院北京100072

我国现装备坦克采用的稳像式火控系统,均为“下反”结构。本文分析了“下反”稳像式火控系统,当扩展其功能时,为提高行进间作战能力,采用“稳线”工作方式的工作机理,并以热像工作方式为例,介绍了“稳线”工作方式实现的条件及其工作特点。

关键词：坦克火控系统热像瞄准镜稳像稳线

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数字电影产业中三维图像重构技术改进

现代电子技术 2017年第18期40卷 104-106页

作者：甘霖李雪王保存华北理工大学艺术学院河北唐山063100

数字电影中图像具有动态性和帧分布随机性,导致图像重构的逼真度不好。传统方法采用小波重构方法,受到小波尺度选择准确性影响较大。为了改善数字电影画面重构的视觉效果,提出一种基于相邻帧补偿和电子稳像技术的数字电影产业中三维图... 详细信息

数字电影中图像具有动态性和帧分布随机性,导致图像重构的逼真度不好。传统方法采用小波重构方法,受到小波尺度选择准确性影响较大。为了改善数字电影画面重构的视觉效果,提出一种基于相邻帧补偿和电子稳像技术的数字电影产业中三维图像重构技术。对数字电影的图像画面进行像素特征点扫描,对扫描输出的特征点采用相邻帧差补偿方法进行模板匹配和边缘轮廓特征提取,提取数字电影图像中动态跳频特征点,对提取的特征点通过SIFT算法进行电子稳像处理,提高图像重构的画质。实验结果表明,采用该方法进行数字电影的三维图像重构,具有较好的图像画面输出效果,在3D和4D影像设计中具有应用前景。

关键词：数字电影三维图像重构稳像帧补偿

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基于FPGA的惯性数据采集与存储系统设计

计算机测量与控制 2011年第11期19卷 2871-2873页

作者：王楠韩焱王鉴李凯中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

在比较了MCU、DSP和FPGA的特性后,搭建了一个以FPGA为核心控制器的硬件平台;它采用NAND Flash作为存储介质,利用ADIS16355获取载体姿态信息,最终实现惯性数据的实时采集与存储,并通过USB模块完成与上位机的通讯;在简要介绍系统总体设计... 详细信息

在比较了MCU、DSP和FPGA的特性后,搭建了一个以FPGA为核心控制器的硬件平台;它采用NAND Flash作为存储介质,利用ADIS16355获取载体姿态信息,最终实现惯性数据的实时采集与存储,并通过USB模块完成与上位机的通讯;在简要介绍系统总体设计的基础上,重点讨论了系统的时序控制和数据的读写方法;该系统具有较高的角稳定度(陀螺漂移率小于0.015°/s),将其置于相机内,可较好地消除由于相机姿态变化产生的像移,保证了成像系统的稳定精度。

关键词： FPGA ADIS16355 数据采集数据存储稳像

登船桥伸缩臂姿态测量与控制方法研究及系统实现

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登船桥伸缩臂姿态测量与控制方法研究及系统实现

作者：雒方锐内蒙古工业大学

学位级别：硕士

随着新能源产业的快速发展与海上风力发电厂大规模投入使用,海上风机的维修问题也得到广泛关注。为了避免维修船的船体与风机塔台发生碰撞,船体与海上风机登陆口相距较远,工作人员通过登船桥登上风机塔台。因此,需控制登船桥伸缩臂与风... 详细信息

随着新能源产业的快速发展与海上风力发电厂大规模投入使用,海上风机的维修问题也得到广泛关注。为了避免维修船的船体与风机塔台发生碰撞,船体与海上风机登陆口相距较远,工作人员通过登船桥登上风机塔台。因此,需控制登船桥伸缩臂与风机登陆口尽量无缝对接,以保证工作人员安全登陆和离开风机。针对海浪导致登船桥伸缩臂与海上风机口登陆口对准不稳定的问题,本文研究登船桥伸缩臂的姿态测量与控制方法,并进行系统实现。首先,设计了登船桥伸缩臂姿态测量与控制系统的硬件组成方案,系统测量部分包括工业相机、激光测距传感器、监控计算机,系统控制部分包括工控机、运动控制卡、伺服电机驱动器和伺服电机组成硬件系统。根据硬件组成,设计了姿态控制系统的主电路和控制电路,并完成了相机的标定工作,为登船桥伸缩臂姿态测量与控制系统提供了硬件平台。其次,设计了海上风机标志图像和登船桥伸缩臂姿态测量算法,算法包括稳像、风机标志目标检测和EPNP姿态估计等三部分。针对受海浪影响登船桥伸缩臂前端的载荷相机图像采集质量较差的问题,提出一种自适应ORB算法,并在此基础上设计了稳像算法;提出了一种CA注意力机制和Faster R-CNN目标检测算法相结合的风机标志检测模型。实验结果表明,本文设计的登船桥伸缩臂姿态测量算法能够有效估计登船桥伸缩臂的姿态。第三,设计了基于抗饱和积分PID控制器的登船桥伸缩臂控制方法,包括俯仰角和偏航角两个控制回路,两个控制回路的姿态反馈信息均来自于本文设计的姿态测量算法。采用摇摆台进行实时跟随控制实验,实验结果表明,本文设计的姿态控制方法有效,抗积分饱和PID控制器可使登船桥伸缩臂控制系统更稳定,运维作业更加安全。第四,采用Qt开发了登船桥伸缩臂姿态监控软件,软件包括串口参数设置、目标模板的载入、稳像处理、姿态解算、数据发送、数据显示等六个模块。该软件可以输出实时有效的姿态测量信息,与工控机中的电机监控软件配合完成登船桥伸缩臂的自动控制。本文的研究结果为登船桥伸缩臂与海上风机登陆口自动对接提供了可以借鉴的思路,为开发完整的登船桥伸缩臂系统奠定了基础。

关键词：登船桥伸缩臂姿态测量与控制稳像目标检测 PID控制器