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基于区域感知的机械零件位姿计算方法

南京航空航天大学学报 2021年第1期53卷 78-84页

作者：李红卫张煜奇周军汪俊航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司西安710089 南京航空航天大学机电学院南京210016

机械零件位姿识别的准确性与高效性是实现生产过程自动化与仓储物流智能化的关键性能之一。本文对一般机械零件的位姿计算方法进行了研究,针对其形状种类多、结构特征明显等特点,结合场景语义分割方法以及点对特征,提出了一种基于区域... 详细信息

机械零件位姿识别的准确性与高效性是实现生产过程自动化与仓储物流智能化的关键性能之一。本文对一般机械零件的位姿计算方法进行了研究,针对其形状种类多、结构特征明显等特点,结合场景语义分割方法以及点对特征,提出了一种基于区域感知的机械零件位姿计算方法,计算机械零件的位姿。为验证方法的有效性,使用多组数据进行了实验,并和其他方法进行了对比,试验结果表明该方法具有较高的位姿计算精度,且可以有效地提高计算效率。

关键词：位姿计算语义分割特征描述子机械零件

基于视觉的位姿计算技术在图书馆中的应用探索

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新世纪图书馆 2022年第3期 46-52页

作者：牛悦李辉西北工业大学图书馆部室陕西西安710072 西北工业大学图书馆陕西西安710072

计算机视觉技术在产业升级中发挥了重要的作用,是建设下一代智慧图书馆的关键技术,而位姿计算技术是计算机视觉技术重要的研究应用方向。论文首次探索了基于视觉的位姿计算技术在图书馆中的应用,探讨了该技术对图书馆服务的重要意义,并... 详细信息

计算机视觉技术在产业升级中发挥了重要的作用,是建设下一代智慧图书馆的关键技术,而位姿计算技术是计算机视觉技术重要的研究应用方向。论文首次探索了基于视觉的位姿计算技术在图书馆中的应用,探讨了该技术对图书馆服务的重要意义,并且基于开源框架成功实现了基于视觉的位姿计算技术,将位姿计算系统实际部署在西北工业大学图书馆中。代表性场景的位姿计算结果表明,论文基于视觉的位姿计算技术方法,其位移精度在10厘米以内,角度精度在2度以内,定位平均耗时约为50毫秒,位姿精度和时间性能满足图书馆场景下定位的需求。论文是将计算机视觉技术用于构建智慧图书馆的一次有益尝试,也为其他相关技术在图书馆的落地实践提供了较好的借鉴作用。

关键词：六自由度视觉定位位姿计算图书馆计算机视觉

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基于随机测量点的机翼精加工位姿计算方法

航空制造技术 2015年第6期58卷 72-76,79页

作者：苗勇何凯陈国强余剑峰中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

在机翼精加工过程中,需要对机翼的位姿进行计算,以指导其调整。通过对翼面水平测量原理的分析,提出一种基于随机测量点的机翼精加工位姿计算方法。首先,以翼面水平测量数据为基础,采用以最小二乘法为目标函数的迭代最近点算法,求解出测... 详细信息

在机翼精加工过程中,需要对机翼的位姿进行计算,以指导其调整。通过对翼面水平测量原理的分析,提出一种基于随机测量点的机翼精加工位姿计算方法。首先,以翼面水平测量数据为基础,采用以最小二乘法为目标函数的迭代最近点算法,求解出测量点在翼面设计模型上的匹配点,形成位姿计算所需的2个点集。然后,运用Levenberg-Marquardt算法计算出这2个点集间的变换关系,实现位姿参数的求解。最后,为减少测量点误差对位姿计算的影响,给出了测量点精度补偿方法。仿真算例表明,该方法具有较高的计算精度,能够满足实际工程需求。

关键词：机翼精加工位姿计算迭代最近点算法 Levenberg-Marquardt算法

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一种基于不确定性测量点的机翼位姿计算方法

机械制造 2013年第10期51卷 71-74页

作者：王倩李辉唐文斌成都飞机工业集团有限责任公司成都610092 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

以水平测量数据为基础,将机翼精加工位姿评估问题转化成一个三维空间内点集-自由曲面的配准问题,提出了基于迭代最近点(ICP)算法的机翼精加工位姿计算方法。通过重复进行"确定最近点集-计算最优刚体变换"直到表示正确匹配的收敛准则得... 详细信息

以水平测量数据为基础,将机翼精加工位姿评估问题转化成一个三维空间内点集-自由曲面的配准问题,提出了基于迭代最近点(ICP)算法的机翼精加工位姿计算方法。通过重复进行"确定最近点集-计算最优刚体变换"直到表示正确匹配的收敛准则得到满足的过程,实现了不确定性测量点下的位姿计算,较好地解决了各测量点因精度不同或优先匹配点问题而导致的位姿评估偏差。

关键词：不确定测量点位姿计算 ICP 点匹配 SVD

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大型筒体-端框对接装配位姿计算与调整研究

航天制造技术 2015年第2期 1-4,17页

作者：王永青李猛刘海波李亚鹏大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024

为提高大型部件筒体-端框对接过程中的装配精度,研究了一种大型筒体-端框对接装配位姿计算与精确调整的方法。该方法利用大型筒段装配对接面的实际测量信息,建立了大型筒段位姿的数学模型,求解出筒体动态位姿的调整参量,进而实现了对大... 详细信息

为提高大型部件筒体-端框对接过程中的装配精度,研究了一种大型筒体-端框对接装配位姿计算与精确调整的方法。该方法利用大型筒段装配对接面的实际测量信息,建立了大型筒段位姿的数学模型,求解出筒体动态位姿的调整参量,进而实现了对大型筒段装配位置和姿态的精确调整,提高了对接装配精度和效率。通过某大型筒体-端框对接装配中的实际运用,表明所研究的大型筒段对接装配位姿调整方法满足了这类大型部件的对接装配精度要求。

关键词：大型筒段位姿计算大部件对接在线检测

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飞机大部件对接中的位姿计算方法

航空制造技术 2011年第3期54卷 91-94页

作者：罗芳邹方周万勇北京航空制造工程研究所

在飞机的大部件对接中,为了达到较高的对接精度,需要准确地分析大部件的位姿,因此大部件位姿计算方法是首先需要解决的问题。本文简要介绍了奇异值分解法、三点法、最小二乘法计算位姿,并以三点法计算的结果作为最小二乘法的初值。比较... 详细信息

在飞机的大部件对接中,为了达到较高的对接精度,需要准确地分析大部件的位姿,因此大部件位姿计算方法是首先需要解决的问题。本文简要介绍了奇异值分解法、三点法、最小二乘法计算位姿,并以三点法计算的结果作为最小二乘法的初值。比较了3种方法在点无误差和有误差时的部件拟合误差,分析了测量点的个数对部件拟合误差的影响,讨论了误差对部件拟合误差的影响。通过对比发现,在选取了较好初值的情况下,最小二乘法的部件拟合误差较小,同时收敛性得到保证,计算速度也较快。

关键词：大部件对接位姿计算最小二乘法奇异值分解法三点法

基于多传感器测量的航天器舱段自动对接位姿调整方法

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北京航空航天大学学报 2019年第6期45卷 1232-1239页

作者：陈冠宇成群林张解语洪海波何军上海航天精密机械研究所上海201600 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

针对航天器舱段对接通常采用的手工操作方式效率低、精度差和可靠性难以保证的问题,研发了一种基于多传感器测量的舱段自动对接装置,其中舱体位姿的测量和调整是保证对接质量和效率的关键因素。提出了一种基于激光轮廓传感器和CCD图像... 详细信息

针对航天器舱段对接通常采用的手工操作方式效率低、精度差和可靠性难以保证的问题,研发了一种基于多传感器测量的舱段自动对接装置,其中舱体位姿的测量和调整是保证对接质量和效率的关键因素。提出了一种基于激光轮廓传感器和CCD图像传感器等多传感器协同测量的舱段六自由度位姿估计和调整方法。首先,采用激光轮廓传感器对舱体进行扫描,获取位姿三维点云信息,并采用改进的最小二乘法对被测舱段位姿进行求解;然后,通过CCD图像传感器获取舱段对接孔位置,通过圆拟合计算角度偏差,求解和拟合的结果将反馈至控制系统进行调姿和对接。采用Gocator 2350激光轮廓传感器及大恒MER-1810-21U3C工业相机进行舱体测量和对接实验,结果表明,舱体位姿调整精度和效率均达到对接要求。该方法结合了激光轮廓传感器的可靠性和机器视觉的灵活性,有效提高了自动对接系统的效率、稳定性和一致性,足以满足未来军用以及民用的需求。

关键词：舱段自动对接位姿调整多传感器测量位姿计算数据处理

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基于深度语义模型的双目位姿估计

光学技术 2023年第2期49卷 205-210页

作者：庄宏伟吴东岷张宝顺中国科学院苏州纳米技术及纳米仿生研究所加工平台江苏苏州215123 上海科技大学物质科学与技术学院上海浦东201210

位姿估计是现阶段智能和自动化控制领域最热门的研究方向之一,在无人驾驶汽车、智能工业机械臂、民用家政机器人等领域有着诸多应用。但传统方法大多具有计算复杂,实时性困难等问题。提出了一种利用卷积神经网络来做双目相机图像输入端... 详细信息

位姿估计是现阶段智能和自动化控制领域最热门的研究方向之一,在无人驾驶汽车、智能工业机械臂、民用家政机器人等领域有着诸多应用。但传统方法大多具有计算复杂,实时性困难等问题。提出了一种利用卷积神经网络来做双目相机图像输入端的尺寸压缩和信息提取,并将特征向量通过双向长短时神经网络与激光雷达计算的标准结果进行回归学习的位姿解算方案。训练得到的深度学习方案在精度和速度方面相对于传统方案都有一定的提升。

关键词：双目相机位姿计算深度学习

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基于位姿状态的林区道路视觉导航

林业工程学报 2021年第1期6卷 163-170页

作者：颜松姚立健曾松伟王露露柴善鹏浙江农林大学工程学院杭州311300 浙江农林大学信息工程学院杭州311300

在森林抚育中,为实现林区车辆的精确自主导航,提出一种基于位姿状态的林区道路视觉导航方法。根据林区道路的特点,采用统计学原理选取合适的色差备选通道,利用二维Otsu原理初步分离道路和背景区域,依据真阳率和假阳率定量评价方法选取2... 详细信息

在森林抚育中,为实现林区车辆的精确自主导航,提出一种基于位姿状态的林区道路视觉导航方法。根据林区道路的特点,采用统计学原理选取合适的色差备选通道,利用二维Otsu原理初步分离道路和背景区域,依据真阳率和假阳率定量评价方法选取2B⁃G为最佳色差通道,因此采用基于2B⁃G通道的二维Otsu图像分割方法。分析了道路的左右边缘特征,建立基于边缘不完整的位姿状态获取示意图,将选定的道路区域分块求取中心点,计算出试验平台的位姿信息。同时,引入误差校正模型对位姿计算值进行修正,最后选取纯追踪导航方法进行实车试验。试验结果表明,在机器视觉系统引导下,试验平台在不同状态下均能较好地收敛至期望导航线。当速度为0.5 m/s时,在3种初始状态下进行直线导航试验,其全程平均横向偏差为4.6~5.9 cm,平均航向偏差为3.5°~4.0°,稳态航向偏差为1.9°~2.4°,稳态横向偏差为1.6~2.7 cm,试验平台沿林区期望导航线自主行驶的平均相对误差均值为5.2%,说明导航质量具有较好的鲁棒性,满足林区自主导航的作业要求。

关键词：机器视觉位姿计算自动导航林区道路色差通道二维Otsu