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双目主动视觉监测平台下的目标识别

计算机工程 2011年第14期37卷 143-145页

作者：孔令富连秀梅赵立强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北科技师范学院河北秦皇岛066004

利用对目标旋转、尺度变化、视角变化等具有稳定性的尺度不变特征变换(SIFT)算法,提出一种适用于基于圆轨的基线可调双目主动视觉监测平台的目标识别方法,通过离线建立物体的多侧面SIFT特征点数据库,将三维空间的目标转换为二维特征描述... 详细信息

利用对目标旋转、尺度变化、视角变化等具有稳定性的尺度不变特征变换(SIFT)算法,提出一种适用于基于圆轨的基线可调双目主动视觉监测平台的目标识别方法,通过离线建立物体的多侧面SIFT特征点数据库,将三维空间的目标转换为二维特征描述,利用二维特征描述实现三维空间目标的识别,以提高匹配识别效率。实验结果表明,该方法能实时准确地识别目标。

关键词：尺度不变特征变换目标识别二维特征描述双目主动视觉特征点数据库

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并联机器人双目主动视觉目标定位的研究

计算机集成制造系统 2007年第11期13卷 2284-2288页

作者：孔令富王月明赵立强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

为解决并联机器人"盲"工作状态,提高并联机器人的运动精度,构建了一种对并联机器人工作空间监测的双目主动视觉监测平台,并在双目主动视觉监测平台上给出了一种视觉空间目标定位算法。该算法分别研究了两个摄像机光轴在同一平面和不同... 详细信息

为解决并联机器人"盲"工作状态,提高并联机器人的运动精度,构建了一种对并联机器人工作空间监测的双目主动视觉监测平台,并在双目主动视觉监测平台上给出了一种视觉空间目标定位算法。该算法分别研究了两个摄像机光轴在同一平面和不同平面时的空间目标定位问题。

关键词：并联机器人视觉定位双目主动视觉空间目标定位

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双目主动视觉监测平台下的目标识别和定位

双目主动视觉监测平台下的目标识别和定位

作者：连秀梅燕山大学

学位级别：硕士

针对并联机器人的机构特性和工作特性,新近提出的基于圆轨的双目主动视觉监测平台是一种新型仿人眼视觉机构。为实现双目主动视觉监测平台下目标的准确识别和精确定位。本文在现有文献的基础上,以基于圆轨的双目主动视觉机构为研究平台... 详细信息

针对并联机器人的机构特性和工作特性,新近提出的基于圆轨的双目主动视觉监测平台是一种新型仿人眼视觉机构。为实现双目主动视觉监测平台下目标的准确识别和精确定位。本文在现有文献的基础上,以基于圆轨的双目主动视觉机构为研究平台,主要针对双目主动视觉系统的目标识别以及目标定位问题,进行了研究与实验仿真。首先,介绍了基于圆轨的基线可调双目主动视觉监测平台的组成结构,以及工作原理,对双目主动视觉监测平台下摄像机坐标系、图像坐标系以及世界坐标系之间的转换关系进行了分析。其次,利用SIFT算法原理,对每个目标的各个侧面进行特征提取,然后将这些分布在目标的不同侧面的不同SIFT特征点整合至一个数据文件(包括去掉重复的SIFT特征点的过程),该数据文件称为该目标的特征库,以此可分别建立多个目标的特征库,从而实现该双目监测平台下目标的匹配识别,进而能达到识别多个不同目标。最后,根据该视觉平台的左右摄像机拍摄的图像,利用SIFT算法匹配,用三角测量方法获得其空间坐标,获取映射矩阵,即单应性矩阵,从而求得该视觉平台下的目标特征点的世界坐标,进而实现该平台下的目标的定位,根据双目主动视觉监测平台所要完成的工作的要求,完成了目标的空间位置的确定。

关键词： SIFT 特征提取识别匹配双目主动视觉定位

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双目主动视觉监测平台设计研究

双目主动视觉监测平台设计研究

作者：王连峰燕山大学

学位级别：硕士

为了解决并联机器人“盲”工作状态,提高并联机器人运动精度,本课题组提出了一种对并联机器人工作空间进行监测的双目主动视觉平台。本文以该监测平台作为研究对象,应用虚拟样机技术对其结构设计进行深入探讨,研究内容主要包括以下几个... 详细信息

为了解决并联机器人“盲”工作状态,提高并联机器人运动精度,本课题组提出了一种对并联机器人工作空间进行监测的双目主动视觉平台。本文以该监测平台作为研究对象,应用虚拟样机技术对其结构设计进行深入探讨,研究内容主要包括以下几个方面:提出一种可实现双目主动视觉的机型,该机型基于圆形导轨,具有灵活主动双目结构,可实现全空间、多视角检测,具有视觉避让能力。利用矩阵变换方法进行运动学分析,建立该机构的数学模型,确定摄像机坐标系和世界坐标系之间的变换关系,推导位置、速度、加速度正反解公式。基于虚拟样机设计方法构建了视觉检测平台的装配体模型,应用COSMOSMotion进行动力学仿真,分析各项动力学参数,绘制出测量点处的变化曲线,使各项参数的表达更加直观。基于网格划分方法,利用COSMOSWorks对视觉检测平台中关键的运动部件进行有限元分析,得到关键零部件应力、位移和应变云图,确定各零部件的危险截面,从而可对各零部件进行优化设计。以视觉监测平台的三维参数化模型为基础,对主要零部件的结构进行优化,并对整机模型进行虚拟装配和干涉检查,保证整机设计的可靠性。参与研制了双目主动视觉监测平台样机,并对该样机进行了初步标定。利用标靶图像对摄像机的内外参数进行了标定,在此基础上对摄像机的光心坐标进行三维圆拟合,从而标定样机的结构参数和电机脉冲当量。样机可快速灵活高精运动,验证了理论分析的正确性,基本达到设计要求。

关键词：双目主动视觉虚拟样机动力学仿真有限元分析优化设计标定

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双目主动视觉平台下仿变色龙视觉行为研究

双目主动视觉平台下仿变色龙视觉行为研究

作者：刘巧娜燕山大学

学位级别：硕士

计算机视觉既是工程领域也是科学领域中的一个富有挑战性的重要研究领域。基于圆轨的基线可调的双目主动视觉监测平台系统是一种新型的视觉分析模型。在自然界的长期的淘汰和发展进程中，变色龙这一物种形成了一种特殊的视觉行为机制。... 详细信息

计算机视觉既是工程领域也是科学领域中的一个富有挑战性的重要研究领域。基于圆轨的基线可调的双目主动视觉监测平台系统是一种新型的视觉分析模型。在自然界的长期的淘汰和发展进程中，变色龙这一物种形成了一种特殊的视觉行为机制。本文研究的重点在于在这种新型的视觉模型上进行变色龙在捕食猎物过程中的视觉行为的模拟，针对变色龙视觉行为的三个阶段，分别研究了在双目主动视觉监测平台下的相应的视觉技术。基于此，本文做了如下研究工作：首先，介绍了双目主动视觉监测平台。主要讨论了双目主动视觉监测平台的的坐标体系以及标定体系，并分析了基于双目主动视觉监测平台的变色龙视觉模型。将变色龙的在捕食猎物时的视觉行为分解为三个阶段，即双目扫视环境阶段、单目锁定猎物分析其运动阶段以及双目对猎物的运动预测阶段。其次，建立了双目主动视觉监测平台下的一种“负相关”搜索的数学模型。在“负相关”的搜索模式下，主动视觉系统的两条支链在各自视域范围内进行动态场景下的运动目标检测，利用Harris与SIFT（Scale Invariant Feature Transform）相结合的算法实现场景中目标检测与提取;再次，提出一种运用单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法，实现单目动态场景下物体的三维运动分析;最后，双目模式下，基于扩展卡尔曼滤波理论实现场景中运动目标预测分析。本文分别对上述视觉技术进行了Matlab的仿真实现。实验结果表明，本文中的算法具有较好预期效果。

关键词：变色龙双目主动视觉目标检测三维运动分析运动预测

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基于双目主动视觉监测平台的刀具匹配方法

计算机仿真 2010年第10期27卷 290-293页

作者：孔令富李晓辉李林燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

为了解决并联机器人加工点定位精度问题,构建了双目主动视觉监测平台。基于双目主动视觉的刀具图像特征点的提取和匹配是加工点定位的核心。结合刀具边缘特点,对特征所在极线的区域局部校正算法改进,给出一种并联机器人加工刀具匹配方... 详细信息

为了解决并联机器人加工点定位精度问题,构建了双目主动视觉监测平台。基于双目主动视觉的刀具图像特征点的提取和匹配是加工点定位的核心。结合刀具边缘特点,对特征所在极线的区域局部校正算法改进,给出一种并联机器人加工刀具匹配方法及其实现。提取刀具图像的边缘线拐点作为特征点,根据对极几何的立体成像关系,对以特征点为中心的图像局部区域进行方向和尺度校正,通过区域相似度准则求取同名点,并对三维重建。采用对并联机器人加工刀具进行测量,实现了主要特征点匹配。进行仿真,实验表明,上述方法可提高图像匹配的精度和速度,能够较精确地对刀具加工点实现三维重建。

关键词：双目主动视觉并联机器人刀具匹配极线

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对并联机器人的位姿进行视觉定位研究

内蒙古科技大学学报 2008年第2期27卷 165-168页

作者：王月明孔令富赵立强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 内蒙古科技大学理学院内蒙古包头014010

一种双目主动视觉监测平台建立以增加并联机器人对工作空间的监测,以提高并联机器人运动精度问题和解决并联机器人"盲"工作状态.针对这种视觉监测平台基于一个圆形轨道的这一特殊构造,运用立体视觉思想和摄像机小孔成像原理,实现了该双... 详细信息

一种双目主动视觉监测平台建立以增加并联机器人对工作空间的监测,以提高并联机器人运动精度问题和解决并联机器人"盲"工作状态.针对这种视觉监测平台基于一个圆形轨道的这一特殊构造,运用立体视觉思想和摄像机小孔成像原理,实现了该双目主动视觉测平台的视觉空间目标定位方法.为并联机器人精加工奠定了基础工作.

关键词：并联机器人视觉定位双目主动视觉空间目标定位