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LED光源的波段间隔选择在彩色视觉中的应用

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光谱学与光谱分析 2011年第4期31卷 1025-1029页

作者：祝振敏曲兴华梁海昱贾果欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在彩色视觉的应用中,当检测目标背景拥有多种颜色时,检测目标总是难以从复杂的背景的中区分出来。选择合适的光源波段能够提高检测目标与背景的分辨力。该文首先利用四块具有不同反射率的标准板,将各表面的反射函数进行标定。然后应用... 详细信息

在彩色视觉的应用中,当检测目标背景拥有多种颜色时,检测目标总是难以从复杂的背景的中区分出来。选择合适的光源波段能够提高检测目标与背景的分辨力。该文首先利用四块具有不同反射率的标准板,将各表面的反射函数进行标定。然后应用偏最小二乘法选择合适的光源波段间隔。变量在投影方向的重要程度(VIP)得分作为波段间隔选择的挑选依据。VIP得分>1.0的波段视为有效的波段间隔。最终选取三个波段间隔作为视觉系统的光源照明,并进行了实验同时区分开实验图像的各表面并提高其分辨力。实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：彩色视觉表面反射函数偏最小二乘法波段间隔

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彩色视觉装置的颜色校正对比实验研究

应用光学 2013年第6期34卷 968-973页

作者：祝振敏衷路生涂海燕金小龙华东交通大学电气与电子工程学院江西南昌330013

鉴于利用彩色视觉装置进行在线测量是颜色测量在工业应用发展的趋势,而光源的光谱分布和相机响应函数与人眼的光谱响应曲线的不一致会严重影响测量的精确性,在人工D65光源和LED阵列光源照明下,利用相同的工业相机获取校正图片,采用多项... 详细信息

鉴于利用彩色视觉装置进行在线测量是颜色测量在工业应用发展的趋势,而光源的光谱分布和相机响应函数与人眼的光谱响应曲线的不一致会严重影响测量的精确性,在人工D65光源和LED阵列光源照明下,利用相同的工业相机获取校正图片,采用多项式回归方法在与设备无关空间sRGB和CIEL*a*b*空间进行校正。实验结果显示在校正前平均色差分别为27.68ΔE和16.09ΔE,人工D65光源照明下获取的图片色差较小,校正后不同光源下获取图片的色度趋于一致,分别为2.56ΔE和2.39ΔE。采用sRGB颜色空间,在校正精度、校正步骤、图片显示等方面都要优于CIEL*a*b*空间。以一幅拍摄的实际图片校正为例,显示了色度校正对彩色装置的重要性。

关键词：颜色校正颜色空间彩色视觉

基于彩色视觉和模糊控制的移动机器人路径跟踪

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中国机械工程 2002年第8期13卷 636-639页

作者：张明路关柏青丁承君河北工业大学河北工业大学机械学院

利用颜色信息提取路径 ,简化了图像的特征提取 ,提高了路径提取的鲁棒性 ,采用模糊控制策略避免了传统控制的复杂建模过程 ,使该路径跟踪系统适用于高度非线性和不确定性的环境 ,并对影响跟踪系统性能的因素进行了分析 ,对视觉感知系统... 详细信息

利用颜色信息提取路径 ,简化了图像的特征提取 ,提高了路径提取的鲁棒性 ,采用模糊控制策略避免了传统控制的复杂建模过程 ,使该路径跟踪系统适用于高度非线性和不确定性的环境 ,并对影响跟踪系统性能的因素进行了分析 ,对视觉感知系统的滞后进行了修正。该路径跟踪方法已成功地应用于 HEBUT- 1型移动机器人上。

关键词：移动机器人路径跟踪彩色视觉模糊控制智能机器人

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基于彩色视觉的自动引导车路标识别

农业机械学报 2006年第4期37卷 87-90页

作者：刘大维王江涛严天一陈秉聪青岛大学车辆工程系南京理工大学计算机系吉林大学生物与农业工程学院

针对基于彩色视觉导航的自动引导车的工作特点,对地面上预先铺设的彩色条带状路标图像信息进行了快速提取研究,提出了一种颜色分量近似的滤波方法。该方法简单、快速,减少了路标图像处理的计算量,提高了路标提取的实时性和鲁棒性。经在Q... 详细信息

针对基于彩色视觉导航的自动引导车的工作特点,对地面上预先铺设的彩色条带状路标图像信息进行了快速提取研究,提出了一种颜色分量近似的滤波方法。该方法简单、快速,减少了路标图像处理的计算量,提高了路标提取的实时性和鲁棒性。经在QDU-I型自动引导车上实际应用表明,该方法可以解决图像处理计算量大而影响自动引导车决策系统的实时性问题。

关键词：自动引导车彩色视觉导航颜色识别

基于LED阵列的彩色视觉检测光源色度特性研究

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物理学报 2012年第2期61卷 163-167页

作者：祝振敏曲兴华毕超贾果欣张福民天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 华东交通大学电气与电子工程学院南昌330013

彩色视觉成像是基于色度学理论的三刺激值法,而光源的色度学特性是彩色成像的关键因素,因此本文以色度学理论为基础,计算并分析了用于彩色视觉检测的LED阵列光源的色度学特性,并通过于标准D65光源进行对比,研究了LED阵列光源的相关色温... 详细信息

彩色视觉成像是基于色度学理论的三刺激值法,而光源的色度学特性是彩色成像的关键因素,因此本文以色度学理论为基础,计算并分析了用于彩色视觉检测的LED阵列光源的色度学特性,并通过于标准D65光源进行对比,研究了LED阵列光源的相关色温调节原理、范围,以及白场平衡时的色度坐标、相关色温等.LED阵列光源具有相当宽泛的相关色温调节范围,可调制出的颜色丰富,色彩的表现能力更强,色彩饱和度更高,白场平衡R:G:B=254:237:90时的色度坐标、相关色温甚至比人工D65光源更加接近于白场的标准色度,其颜色复现能力达到视觉允许的较优颜色复现效果.因此LED阵列光源的色度学特性更加适用于彩色视觉检测.

关键词：彩色视觉 LED阵列光源色度学特性

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计算机彩色视觉在地图分色中的应用

测绘学报 1997年第2期26卷 134-139页

作者：黄华文常本义郑州测绘学院西安测绘研究所

彩色地图是用不同的颜色表示各个数据层，可以利用颜色信息有效地实现地图各个数据层的自动提取。本文用分光光度计对待扫描的标准色块进行颜色测量，然后用最小二乘法建立起颜色ＲＧＢ分量与颜色三属性（ＨＶＣ）的关系，并提出了一种... 详细信息

彩色地图是用不同的颜色表示各个数据层，可以利用颜色信息有效地实现地图各个数据层的自动提取。本文用分光光度计对待扫描的标准色块进行颜色测量，然后用最小二乘法建立起颜色ＲＧＢ分量与颜色三属性（ＨＶＣ）的关系，并提出了一种识别地图颜色的新方法。

关键词：地图分色计算机彩色视觉

基于CPLD的彩色视觉移动机器人路径跟踪控制器的研究

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基于CPLD的彩色视觉移动机器人路径跟踪控制器的研究

作者：杜宝强兰州理工大学

学位级别：硕士

路径跟踪是移动机器人视觉导航控制基本技术之一，而控制器则是实现其功能的关键所在。目前，大多数控制器都是通过软件编程，按照软件指令逐条执行的，不可避免的存在稳定性、实时性和可靠性较差的缺点，因此移动机器人控制器的开发面... 详细信息

路径跟踪是移动机器人视觉导航控制基本技术之一，而控制器则是实现其功能的关键所在。目前，大多数控制器都是通过软件编程，按照软件指令逐条执行的，不可避免的存在稳定性、实时性和可靠性较差的缺点，因此移动机器人控制器的开发面临新的挑战。CPLD的出现为机器人控制器的发展开辟了新的途径。本课题利用CPLD做载体，借助QuartusⅡ软件平台，设计了一个由纯硬件电路构成的专用路径跟踪控制器。该控制器配以简单的外围电路，就可以用于机器人的路径跟踪控制，它的运行不依赖软件指令的逐条执行，因此不存在传统控制器运行软件过程中许多固有的缺陷。本课题研究的移动机器人路径跟踪系统主要由视觉系统、控制系统、驱动系统三部分构成，主要是利用图像识别铺设在地面上的彩色路径的方法，通过视觉系统获取识别路径的颜色与位置特征，计算出机器人离跟踪路径的相对偏差，通过此偏差信号，控制系统来控制驱动系统运动进行实时跟踪。控制器是路径跟踪系统的核心，针对跟踪控制问题，进行了深入的研究。本课题利用基于图像的视觉伺服控制系统直接用图像特征控制执行机构运动这一特点，构成了一种基于图像特征差的视觉伺服控制算法，应用于路径跟踪控制系统中。本课题利用VHDL硬件描述语言，采用一种软件硬化的设计思路设计了控制器。根据设计流程，结合控制器要实现的功能，将控制器划分成八个模块，对每个模块进行VHDL代码描述，再应用开发系统中的各种工具进行编译仿真测试。系统采用了模块化的设计思路，为系统的设计和维护提供了方便，同时也提高了系统性能的可扩展性。在系统设计完成后，在一个具体的CPLD芯片上实现该控制器，并在此基础上进行系统实验。实验结果表明：CPLD作为单一控制器实现路径跟踪控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活，且基本无须改动硬件，大大提高机器人的跟踪速度，是实现移动机器人跟踪控制策略的一种有效途径。

关键词： CPLD 移动机器人彩色视觉视觉伺服路径跟踪

基于彩色视觉和模糊控制的移动机器人路径跟踪

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基于彩色视觉和模糊控制的移动机器人路径跟踪

作者：关柏青河北工业大学

学位级别：硕士

近年来，视觉导航成为移动机器人导航的一个发展趋势。在移动机器人视觉导航技术研究中，如何利用视觉技术快速而准确地识别人为铺设或环境中自然存在的路径以及如何提高移动机器人的路径跟踪能力是关键性的问题。在天津市自然科学基金... 详细信息

近年来，视觉导航成为移动机器人导航的一个发展趋势。在移动机器人视觉导航技术研究中，如何利用视觉技术快速而准确地识别人为铺设或环境中自然存在的路径以及如何提高移动机器人的路径跟踪能力是关键性的问题。在天津市自然科学基金“面向复杂任务的移动机器人系统技术研究”（项目编号：003601211）和河北省攻关计划“用于物料自动传输的自主车精确导航的研究”（项目编号：00547001D-18）的支持下，本文对移动机器人的视觉技术及路径跟踪策略进行了较为系统深入的研究，提出了基于彩色视觉和模糊控制的移动机器人路径跟踪方法，本文的主要工作和创新点包括：介绍了HEBUT-Ⅰ型移动机器人的结构，并对移动机器人的驱动系统特性及运动学特征进行了分析。设计了HEBUT-Ⅰ型移动机器人视觉系统。建立了移动机器人的摄象机模型，从而完成了摄象机的逆模型变换，使路径信息成功地从象空间中恢复出来。对各种图象分割方法进行了实验，将基于HSI空间颜色阈值的区域分割法应用于移动机器人路面图象分割，该方法抗噪声能力强，所利用的信息量大，不受光照条件变化的影响，运算简单，提高了复杂路面图象分割的准确性和实旷性。在介绍模糊控制基本原理的基础上，设计了一种适用于利用视觉导引的移动机器人路径跟踪系统的模糊控制器。进行了移动机器人路径跟踪系统设计。为简化环境，采用人工铺设路径和路标的方法导引移动机器人。将铺设的路径和路标分别设置为两种不同颜色，并使用离线确定的两种HSI颜色阈值进行区分割，避免了在线确定分割阈值以及区分路径和路标区域的复杂过程，提高了系统的实时性。实现图象分割后先判断目标图象中的路标是否完整，然后利用行扫描法及不变矩法识别路径和路标，实时性好。分另嘶究了移动机器人识别到路径和路标后不同的跟踪策略，并对视觉系统的滞后进行了修正。对系统进行了大量实验，结果表明本文提出的方法是一种简单有效的移动机器人路径跟踪方法。

关键词：移动机器人,路径跟踪彩色视觉模糊控制

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探析彩色视觉照明技术

时代农机 2016年第11期43卷 14-15页

作者：熊恒汉口学院湖北武汉430212

人类获取视觉信息的主要途径是眼睛,而由于人类生理的局限性,视力所及范围极为有限,为了弥补生理的局限,人类发明了机器视觉技术,从灰色视觉系统到彩色视觉系统,颜色信息的收集和处理变得尤为关键和重要。在彩色视觉系统中,摄像仪器设... 详细信息

人类获取视觉信息的主要途径是眼睛,而由于人类生理的局限性,视力所及范围极为有限,为了弥补生理的局限,人类发明了机器视觉技术,从灰色视觉系统到彩色视觉系统,颜色信息的收集和处理变得尤为关键和重要。在彩色视觉系统中,摄像仪器设备和照明技术极为关键,针对不同的目标图像和不同的信息收集目的,需要选取不同的摄像仪器,制定有针对性的照明设计方案。

关键词：彩色视觉摄像仪器照明技术