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红外led实时视觉跟踪的若干关键技术研究

红外LED实时视觉跟踪的若干关键技术研究

作者：陈冬艳浙江大学

学位级别：硕士

视觉跟踪是虚拟现实、人机交互、视觉监控等领域内的关键技术，具有巨大的应用前景。由于存在遮挡、图像处理复杂等特点，视觉跟踪的实时性一直难以提高，实时性是目前视觉跟踪技术研究的重点。采用基于红外led人工标志点可以最大程度... 详细信息

视觉跟踪是虚拟现实、人机交互、视觉监控等领域内的关键技术，具有巨大的应用前景。由于存在遮挡、图像处理复杂等特点，视觉跟踪的实时性一直难以提高，实时性是目前视觉跟踪技术研究的重点。采用基于红外led人工标志点可以最大程度减小背景变化对于特征识别的影响，且由于红外目标特征明显，易于识别，在实时视觉跟踪上有非常高的研究价值。本论文研究了基于红外led标志点的实时视觉跟踪若干关键技术。基于轮廓提取、区域分割、柱状图的三种思想，找到了三种适合该种方式的视觉跟踪的特征提取方法，并且对于这三种方法进行比较分析，综合考虑稳定性、耗时、精度等因素，确立基于轮廓提取的特征识别为最优。研究了基于卡尔曼滤波的运动预测在该类跟踪中的应用，分析了卡尔曼滤波对于提高视觉跟踪实时性的作用，并且从分析图像坐标系下和世界坐标系下两种方式卡尔曼滤波的特点，确定适合于基于红外led视觉跟踪的方式为世界坐标系下的滤波方式。分析了如何将多相机的特征点信息合成红外led标志点的世界坐标信息，利用极线约束和预测信息提取合成单个标志点的世界坐标，然后利用空间相互位置约束关系进行多标志的模型匹配。利用简单的设备搭建了实验平台，研发了原型软件系统，对于原型系统的高实时性和强鲁棒性进行了分析，验证了研究思路。红外特征明显、背景变化的影响小，使得快速特征提取非常方便。卡尔曼运动滤波预测有效减小了特征提取的搜索区域，使得特征提取更为快速，预测结果还可以用于在跟踪失败时代替测量数据，提高鲁棒性。在合成标志点的世界坐标，基于多种约束关系，增加了视觉跟踪系统的鲁棒性。所有上述特点都为基于红外的视觉跟踪实时性的提高提供了保障。

关键词：实时视觉跟踪红外led

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安防用红外led的性能和可靠性

半导体技术 2014年第2期39卷 154-158页

作者：郑智斌厦门华联电子有限公司福建厦门361008

安防用红外发光二极管(led)要求具有更高的辐射功率和更低的功率退化。通过比较不同红外led芯片材料的性能,设计选用850 nm GaAlAs芯片,以满足安防用红外led的性能要求。封装材料的应力和热阻是影响红外led功率退化的两个因素。试验证... 详细信息

安防用红外发光二极管(led)要求具有更高的辐射功率和更低的功率退化。通过比较不同红外led芯片材料的性能,设计选用850 nm GaAlAs芯片,以满足安防用红外led的性能要求。封装材料的应力和热阻是影响红外led功率退化的两个因素。试验证明通过采用硅胶包封芯片,降低了环氧树脂封装所带来的应力,可使Lamp型红外led功率退化由18%降为6%。通过计算得出铁支架Lamp型、铜支架Lamp型和大功率三种红外led的热阻分别为483.8,173.1和6.7℃/W,经通电1 000 h试验后功率退化分别为18%,10%和0,证明采用高导热材料,能够提高器件的散热能力,降低芯片结温,有效减少辐射功率退化现象。

关键词：红外led 辐射功率功率退化应力热阻

基于装配轨迹在线修正的红外led自动装配系统设计

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组合机床与自动化加工技术 2020年第8期 146-150页

作者：范文强陈宝刚王志臣张岩郭鹏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039

红外led用于光电式成像定位系统的位置信号发生源,要求led装配位置误差≤0.2mm,但手动无法保证对led的一次性精确定位装配,因此设计了利用KUKA机械臂实现红外led高精度自动装配的系统。通过分析工业机械臂自动装配工序的误差源,提出一... 详细信息

红外led用于光电式成像定位系统的位置信号发生源,要求led装配位置误差≤0.2mm,但手动无法保证对led的一次性精确定位装配,因此设计了利用KUKA机械臂实现红外led高精度自动装配的系统。通过分析工业机械臂自动装配工序的误差源,提出一种基于待装配孔位姿测量的装配轨迹在线修正方法,解决示教在线编程和离线编程轨迹更新的不足。建立三坐标测量机测量与KUKA机械臂运动控制之间的位姿变换和轨迹误差修正数学模型,完成基于装配轨迹在线修正的红外led自动装配系统软硬件设计,搭建实验装置,通过实验对系统自动装配精度进行验证,实验表明,经过装配轨迹在线修正后红外led自动装配位置误差由修正前的0.23mm降低到0.09 mm以下,角度误差由修正前的0.27°降低到0.08°以下,实现红外led正常装配,为基于工业机械臂的高精度自动装配系统设计提供参考。

关键词：红外led 三坐标测量机 KUKA机械臂待装配孔位姿测量装配轨迹在线修正

对数正态分布下基于MLE的红外led的寿命预测

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液晶与显示 2011年第1期26卷 68-72页

作者：张建平武文丽周廷君朱文清上海电力学院能源与环境工程学院上海200090 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室上海200072

为了获得红外led的寿命信息,采用对数正态分布函数描述了红外led的寿命分布,利用极大似然法(MLE)估计了对数均值和对数标准差,完成了恒定及步进应力实验数据的统计和分析,并自行开发了寿命预测软件。数值结果表明,红外led的寿命服从对... 详细信息

为了获得红外led的寿命信息,采用对数正态分布函数描述了红外led的寿命分布,利用极大似然法(MLE)估计了对数均值和对数标准差,完成了恒定及步进应力实验数据的统计和分析,并自行开发了寿命预测软件。数值结果表明,红外led的寿命服从对数正态分布,其加速模型符合逆幂定律。精确计算的加速参数使得快速估算红外led寿命成为可能。

关键词：红外led 寿命预测对数正态分布 MLE

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红外led芯片的断裂失效研究

电子测试 2019年第8期30卷 53-54页

作者：叶小辉厦门华联电子股份有限公司福建厦门361000

本文重点研究了红外led芯片断裂的失效现象,通过扫描电子显微镜(SEM)排查芯片是否存在暗裂,通过DSC测试发现失效品的环氧树脂存在固化不充分的问题,从而找到了产品失效的根本原因。

关键词：红外led 死灯失效芯片断裂

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基于红外led的光学测棒优化控制技术

基于红外LED的光学测棒优化控制技术

作者：唐巍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

机器视觉由于具有使用范围广、测量精度高、操作简便灵活等优点,被广泛应用在导弹、卫星、飞机等大型武器设备结构件的三维测量中。基于红外led的光学测棒是大空间三维视觉测量系统的成像目标,也是影响系统测量精度的关键因素之一。因此... 详细信息

机器视觉由于具有使用范围广、测量精度高、操作简便灵活等优点,被广泛应用在导弹、卫星、飞机等大型武器设备结构件的三维测量中。基于红外led的光学测棒是大空间三维视觉测量系统的成像目标,也是影响系统测量精度的关键因素之一。因此,视觉系统对光学测棒的控制提出了严格的技术要求。针对这些要求,提出了对光学测棒上红外led亮度的优化控制技术,设计和实现了光学测棒的各项功能。这对于提高整个视觉系统的测量精度很有意义。在本文中,将光学测棒的设计分成硬件和软件两大部分;硬件部分实现光学测棒控制电路的各项功能;软件部分主要分析和设计主控机中与光学测棒相关的控制软件。光学测棒硬件控制电路划分为:led驱动电路、单片机控制、按键触发和数据通信四个功能模块。以MAX7315专用led驱动芯片实现了红外led驱动电路;用STR-6无线模块实现了无线串行通信,并设计了有线与无线灵活转换的通信方式;通过调控多个红外led驱动模块,构建了光学特征点网;使用Wave6000T仿真器规划设计了作为控制电路核心的PIC16F73B单片机的控制流程。光学测棒控制软件划分成:串口通信、摄像机曝光时间调节、图像采集、图像特征点提取和光学特征点亮度调节五个功能模块。定义了各个模块的功能和实现方法,并针对整体的调节和控制过程中各模块的应用设计出人机交互式界面。实验验证了光学测棒硬件控制电路驱动和调节红外led的功能;实现了快速、准确、灵活的数据通信;光学测棒控制软件实现了图像采集、像机曝光时间调节、特征点提取、特征点亮度调节等功能;最终的实验结果表明整个优化设计达到了预期的要求。

关键词：光学测棒优化控制红外led 恒流驱动

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大功率红外led电控变焦灯

无线电 2013年第9期 72-74页

作者：李金龙

前言为使得监控探头在夜间也有很好的画面，又不会对外界产生干扰，市面上监控用的红外线led主要选用两种波长，即850nm和940nm。人限无法看到940nm波长的光线，而能看到850nm波长红外线发出的微微红光，监控行业将其称为红爆。

关键词：红外led 大功率变焦电控监控行业红外线波长干扰

基于红外led的红外成像光学系统光源设计研究

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重庆航天职业技术学院学报 2009年第3期 65-68页

作者：周南权重庆航天职业技术学院重庆江北区400021

在红外成像光学系统中提出一种基于红外led的远距离照明系统光源设计新方法。利用红外led的特点，设计出红外led光源系统结构。在提高光源总的输出功率的几种方法中，采用非成像光学方法设计出一个会聚透镜和抛物面反射镜的共焦结构，... 详细信息

在红外成像光学系统中提出一种基于红外led的远距离照明系统光源设计新方法。利用红外led的特点，设计出红外led光源系统结构。在提高光源总的输出功率的几种方法中，采用非成像光学方法设计出一个会聚透镜和抛物面反射镜的共焦结构，减小了光源的发散角。该红外led光源系统结构工作时照射出一束稳定的窄的高亮度平行红外光，在红外成像光学系统中能实现远距离照明。随着光源小型化和多功能的发展趋势，红外led光源会在许多场所使用，它具有较好的性能价格比，适宜于我国目前国情，有一定的推广价值。

关键词：红外led 光学系统光源准直

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夜间成像红外led的驱动电路设计

电脑知识与技术 2012年第3期8卷 1656-1658页

作者：金婷婷武警工程大学通信工程系陕西西安710086

该文利用集成ICRS6513器件设计了锂电供电的、光电管控制夜间自动开启的红外led驱动电路，叙述IC芯片原理，电路组成及特点与电路参数的确定。

关键词：锂电池开关电源红外led 驱动电路