主动视觉

摘要： 在高精度制造业领域,一些高精密机械零件表面的疲劳损伤裂缝检测难度较大,人工检测很难满足要求。结合计算机视觉技术,提出一种基于主动视觉的机械表面疲劳损伤裂纹检测方法。首先增强机械表面图像,并对增强后的图像进行二值化转换预处理。在主动视觉的帮助下,选取图像检测位置并计算其向量,利用RAM模型完成损伤裂纹的图像分类,根据分类结果在像素点的帮助下,确定裂纹位置并识别,实现机械表面疲劳损伤裂纹的主动视觉检测。实验结果表明,该方法的检测时间短、检测效果好以及检测准确率高。

摘要： 在移动机器人跟踪目标过程中,主动视觉是经常被采用的方法之一.针对以PTZ摄像机为主体的主动视觉跟踪问题中由于控制等级频繁变化造成视场不稳定和振荡的问题,提出了基于带死区的模糊PID控制方法.通过架空高压输电线巡检机器人搭建PTZ摄像头主动视觉跟踪平台,对选定的杆塔目标进行跟踪,并对比跟踪过程中带死区和不带死区的控制等级变化曲线.实验表明,该方法能较好的控制PTZ摄像头主动视觉跟踪过程中采集图像的稳定性,降低图像振荡.

摘要： 传统的焊缝成形检测是依靠人工焊接检验尺人工检测,该方法精确度低,耗时久,不能满足工业要求,同时对焊缝表面造成一定的损伤.文中自主研发了一套图像处理软件,采用了一种主动视觉检测法,精确度更高.对采集的图像进行多步图像处理,最终获得焊缝几何尺寸信息.试验结果表明,视觉检测安全系数高,精确度满足要求,耗时短,鲁棒性好.

摘要： 针对发生煤矿事故后的环境探测和紧急救援任务,研发和使用煤矿救援机器人是提高救援效率和降低救援危险系数的关键途径,而双目视觉技术是煤矿救援机器人获取事故现场信息和实现自主避障及路径规划的前提.首先,基于双目视觉技术的实现流程,介绍了视觉测距的数学原理,归纳了目前摄像机标定领域的代表性方法,包括传统标定方法、主动视觉标定方法和自标定方法.阐述了立体视觉匹配中全局匹配算法、局部匹配算法和亚全局匹配算法的最新研究成果,并比较了3类匹配算法的优缺点.然后,在对近年来煤矿救援机器人研究文献进行分析的基础上,研究了双目视觉技术在煤矿救援机器人中的应用和发展情况.指出双目视觉技术在煤矿救援机器人领域的研究范围主要涵盖立体视觉匹配算法、模式分类与识别、视觉测量与3维重建、组合测量与定位、视觉伺服控制和基于虚拟现实技术的视觉算法仿真等方面.最后,根据煤矿非结构化环境的高动态和强干扰特点,指出煤矿救援机器人现场应用的关键是解决运动模糊和镜头污染、超广角镜头的非线性大幅畸变、弱/零照度条件等技术难题;根据煤矿救援机器人双目视觉的大视场、高精度、自适应感知等要求,提出了包括多自由度测量、多传感器信息融合、基于主动视觉的自适应感知等未来发展建议.

摘要： 针对空间非合作运动目标监控,提出了一种基于嵌入式技术的动态目标实时检测与跟踪方法,并完成了跟踪系统的研制设计和测试.该视觉目标跟踪系统以嵌入式处理器为控制器,通过相机模组获取实时视频图像,图像经过视觉检测与跟踪算法程序分析,得到目标的位置信息后,控制伺服运动系统调整相机姿态实现对动态目标跟踪.提出了基于相关滤波原理的跟踪算法,搭建了树莓派嵌入式测试系统,完成实时检测与跟踪的实验评估.实验结果表明,嵌入式处理器中检测与跟踪程序的平均运行帧率达到25FPS,伺服机构在水平360°和俯仰±60°范围内实现了对移动速度90(°)/s的目标的实时、稳定监控与跟踪.

摘要： 针对空间非合作运动目标监控,提出了一种基于嵌入式技术的动态目标实时检测与跟踪方法,并完成了跟踪系统的研制设计和测试。该视觉目标跟踪系统以嵌入式处理器为控制器,通过相机模组获取实时视频图像,图像经过视觉检测与跟踪算法程序分析,得到目标的位置信息后,控制伺服运动系统调整相机姿态实现对动态目标跟踪。提出了基于相关滤波原理的跟踪算法,搭建了树莓派嵌入式测试系统,完成实时检测与跟踪的实验评估。实验结果表明,嵌入式处理器中检测与跟踪程序的平均运行帧率达到25FPS,伺服机构在水平360°和俯仰±60°范围内实现了对移动速度90 (°)/s的目标的实时、稳定监控与跟踪。

摘要： 为了在复杂未知的环境下高效地完成视觉任务,主动视觉技术被提出且获得了长足的发展.首先介绍了主动视觉的基本概念、起源;接着阐述了主动视觉技术的几种典型方法,包括约束条件分析法、下一最优视点(NVB)法、假定证明法、图论法、强化学习法等;然后阐述了主动视觉技术在建模、监视、搜索、跟踪、测量等领域的应用;最后结合多源数据融合、多机器人协同工作、可重构系统、深度强化学习、生物学等领域对主动视觉技术的未来发展进行了展望.

摘要： 目的 目标建模是机器视觉领域的主要研究方向之一,主动目标建模是在保证建模完整度的情况下,通过有计划地调节相机的位姿参数,以更少的视点和更短的运动路径实现目标建模的智能感知方法.为了反映主动目标建模的研究现状和最新进展,梳理分析了2004年以来的相关文献,对国内外研究方法做出概括性总结.方法 以重构模型类型和规划视点所用信息作为划分依据,将无模型的主动目标建模方法分为基于表面的主动目标建模方法、基于搜索的目标建模方法和两者相结合的方法3大类,重点对前两类方法进行综述,首先解释了每类方法的基本思想,总结每类方法涉及的问题,然后对相关问题的主要研究方法进行归纳和分析,最后将各个问题的解决方法进行合理的搭配组合,形成不同的主动目标建模方法,并对各类方法的优势和局限性进行了总结.结果 各类主动目标建模算法在适用场景范围、计算复杂度等方面存在差异,但相对于传统的被动目标建模方法,当前的主动目标建模算法已经能够极大程度地提高建模任务的质量和降低建模所需代价.结论 基于表面的主动目标建模方法思想相对简单,但仅适用于表面简单的目标建模.基于搜索的目标建模方法能够量化地评价每一个候选视点,适用广泛且涉及的问题相对于基于表面的方法有更大的解决空间,有更多的研究成果产生.将二者涉及问题的不同研究方法相搭配,可以构成不同的主动目标建模方法子类.

摘要： 根据核燃料上管座尺寸快速、精确检测的要求,对上管座主动视觉检测方法进行了深入研究.依据线激光三角法测量原理,搭建了一套线结构光扫描视觉测量系统.采用Matlab工具箱对相机进行了标定,并对线结构光进行了矫正.采用高斯滤波对图像进行噪声滤除,并改善了阈值提取的过程,避免了单阈值法造成的线结构光提取不完整的缺点.为了进一步提升系统的精度,采用梯度重心法计算出了亚像素坐标位置,结合激光三角法原理计算出待测物体三维点云.根据匹配点计算出旋转平移矩阵完成粗匹配,并使用点云拼接算法进一步提升匹配精度.使用贪婪投影三角形算法完成对点云的三维重建.试验结果表明,该系统能够实时进行测量,且具有较高的测量精度;位于0.5 m处求解出的燃料组件特征尺寸平均误差小于0.5 mm,满足检测要求.

摘要： 从光学测量角度出发,结合计算机主动视觉中的相机标定方法及数字图像处理技术,提出了一种CCD摄像系统畸变校正方法.该法通过使用经纬仪,不需相机做任何运动就能实现全过程的标定.该方法在摄像机模型中全面考虑了镜头的径向畸变,利用图像中心附近点畸变量较小的性质,用中心附近点和全场视点对摄像机内部参数和像差修正参数进行标定,最后由最小二乘法得到摄像系统畸变模型的畸变系数,解决了CCD摄像系统的畸变校正问题.与传统的相机标定不同,畸变校正中仅标定数字图像中像素间距和相机焦距.该法运用了亚像素细分算法,提高了测试系统的精度,是一种简单、有效、实用的标定法.

摘要： RoboCup提供了一个标准的、易于评价的比赛平台,用于检验各种智能机器人技术,目的在于促进分布式人工智能与多智能体的研究与发展.文中介绍了Nudt2003—猎豹队使用的一些关键技术,包括动作选择策略、通信策略和主动视觉系统的设计思想,最后阐述了教练替换异构球员的思想.

摘要： RoboCup提供了一个标准的、易于评价的比赛平台,用于检验各种智能机器人技术,目的在于促进分布式人工智能与多智能体的研究与发展.文中介绍了Nudt2003—海豹队使用的一些关键技术,包括动作选择策略、通信策略和主动视觉系统的设计思想.

摘要： 视觉检测技术尤其是基于三角法的主动和被动视觉检测技术具有非接触、速度快、柔性好等特，一处先进的检测手段，适合现代制造业的应用需求。该文论述了视觉检测技术原理，讨论了已经研制的多个实际视觉检测系统，从不同角度展示了视觉检测技术在现代制造业中广阔的应用前景。

摘要： 视觉检测技术尤其是基于三角法的主动和被动视觉检测技术具有非接触、速度快、柔性好等特，一处先进的检测手段，适合现代制造业的应用需求。该文论述了视觉检测技术原理，讨论了已经研制的多个实际视觉检测系统，从不同角度展示了视觉检测技术在现代制造业中广阔的应用前景。

摘要： 视觉检测技术尤其是基于三角法的主动和被动视觉检测技术具有非接触、速度快、柔性好等特，一处先进的检测手段，适合现代制造业的应用需求。该文论述了视觉检测技术原理，讨论了已经研制的多个实际视觉检测系统，从不同角度展示了视觉检测技术在现代制造业中广阔的应用前景。

摘要： 探测系统被动地接受外界的测量信息是不够的,因此方式获得的数据是不完备的,由此推理得出的结论在一定程度上具有不确定性,是不能接受的.为获得可靠的信息,常采用多传感器的数据融合或装备自主传感器的方法.在本文中,将递推极大似然估计控制策略应用于自主探测系统,使其能最逼真的再现所关心的探测对象.

摘要： 探测系统被动地接受外界的测量信息是不够的,因此方式获得的数据是不完备的,由此推理得出的结论在一定程度上具有不确定性,是不能接受的.为获得可靠的信息,常采用多传感器的数据融合或装备自主传感器的方法.在本文中,将递推极大似然估计控制策略应用于自主探测系统,使其能最逼真的再现所关心的探测对象.

摘要： 探测系统被动地接受外界的测量信息是不够的,因此方式获得的数据是不完备的,由此推理得出的结论在一定程度上具有不确定性,是不能接受的.为获得可靠的信息,常采用多传感器的数据融合或装备自主传感器的方法.在本文中,将递推极大似然估计控制策略应用于自主探测系统,使其能最逼真的再现所关心的探测对象.

摘要： 探测系统被动地接受外界的测量信息是不够的,因此方式获得的数据是不完备的,由此推理得出的结论在一定程度上具有不确定性,是不能接受的.为获得可靠的信息,常采用多传感器的数据融合或装备自主传感器的方法.在本文中,将递推极大似然估计控制策略应用于自主探测系统,使其能最逼真的再现所关心的探测对象.

摘要： 本发明公开了一种基于ORB和主动视觉的视觉图像特征提取及匹配方法，采用高效快速的ORB特征提取算法提取特征参数，再利用概率统计方法计算出区域特征分布指数，在保证特征点分布均匀的前提下，根据概率选取数目一定的特征点，并且结合主动视觉的原理与应用，计算感兴趣的椭圆搜索域，再采用最近邻匹配算法和RANSAC算法，得到分布均匀且数目稳定的地图特征点，具有计算简单，且匹配效果好，满足系统实时性的要求。

摘要： 本发明提出了一种用于佩戴者的主动视觉系统（20），该主动视觉系统包括：安装在一个眼镜架上的一个第一和一个第二可定制的眼镜片（22），每个可定制的眼镜片被适配成置于该佩戴者的一只眼睛前并在基本上透明的一个第一光遮蔽状态和基本上昏暗的一个第二光遮蔽状态之间具有一个电可变遮蔽；一个标识装置（32），被适配成用于标识当佩戴着该第一和该第二可定制的眼镜片时该佩戴者的在至少一个近视觉观看状态当中的观看状态，针对等于或小于60 cm的观看距离定义一个近视觉观看状态；以及一个处理器（40），操作性地与这些可定制的眼镜片（22）中的每一个以及与该标识装置（32）连接，其中，该处理器被配置成用于：当该标识装置对一个近视觉观看状态（NVVS）进行标识而同时另一镜片处于或返回透明状态时，将该第一和该第二可定制的眼镜片（22）之一的电可变遮蔽从该第一光遮蔽状态切换至该第二光遮蔽状态；以及当该佩戴者的观看状态被该标识装置（32）标识为不同于一个近视觉观看状态（NVVS）时，控制该第一和该第二可定制的眼镜片（22）的该电可变遮蔽，使得它们处于该第一光遮蔽状态。

摘要： 本发明涉及生物工程技术领域，且公开了一种基于主动视觉的小鼠接触行为追踪平台，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括支撑架，支撑架为铝型材架，且支撑架每一部分均为H形铝构件，支撑架上方卡接有相机支架，相机支架上活动连接有可变焦云台相机，可变焦云台相机通过RJ45网口与工控机传输视频数据与控制命令，软件部分由异常行为检测系统与主动追踪系统组成，该基于主动视觉的小鼠接触行为追踪平台，使用支撑架和可变焦云台相机来对小鼠进行观察，将小鼠放置于支撑架中，能够给予小鼠足够宽阔的活动空间，同时也能够清晰的获取小鼠在接触时的细节图像，保证了实验结果能够被准确获取。

摘要： 本发明属于三维测量和图像处理领域，具体涉及了一种基于振镜相机的主动视觉三维标定方法、系统和设备，旨在解决现有的振镜相机标定方法误差较大的问题。本发明包括：在空间中设置不同位姿的标定板；建立振镜相机模型，确定三维空间点与振镜控制电压的映射关系初始表达式；随机选取空间标定点，记录振镜控制标定电压；基于振镜控制标定电压获取单应矩阵和三维空间点与振镜控制电压的映射关系；通过SVD分解方法获取内参矩阵和外参矩阵；进而计算两片反射镜的控制电压的误差，最小化误差完成振镜相机的主动标定。本发明通过建立空间点到振镜控制电压的非线性映射关系，采用线性近似与非线性优化的方式得到准确的振镜关系，降低了振镜标定的误差。

摘要： 本发明公开了一种基于ORB和主动视觉的视觉图像特征提取及匹配方法，采用高效快速的ORB特征提取算法提取特征参数，再利用概率统计方法计算出区域特征分布指数，在保证特征点分布均匀的前提下，根据概率选取数目一定的特征点，并且结合主动视觉的原理与应用，计算感兴趣的椭圆搜索域，再采用最近邻匹配算法和RANSAC算法，得到分布均匀且数目稳定的地图特征点，具有计算简单，且匹配效果好，满足系统实时性的要求。

摘要： 本发明提出了一种用于佩戴者的主动视觉系统（20），该主动视觉系统包括：安装在一个眼镜架上的一个第一和一个第二可定制的眼镜片（22），每个可定制的眼镜片被适配成置于该佩戴者的一只眼睛前并在基本上透明的一个第一光遮蔽状态和基本上昏暗的一个第二光遮蔽状态之间具有一个电可变遮蔽；一个标识装置（32），被适配成用于标识当佩戴着该第一和该第二可定制的眼镜片时该佩戴者的在至少一个近视觉观看状态当中的观看状态，针对等于或小于60cm的观看距离定义一个近视觉观看状态；以及一个处理器（40），操作性地与这些可定制的眼镜片（22）中的每一个以及与该标识装置（32）连接，其中，该处理器被配置成用于：当该标识装置对一个近视觉观看状态（NVVS）进行标识而同时另一镜片处于或返回透明状态时，将该第一和该第二可定制的眼镜片（22）之一的电可变遮蔽从该第一光遮蔽状态切换至该第二光遮蔽状态；以及当该佩戴者的观看状态被该标识装置（32）标识为不同于一个近视觉观看状态（NVVS）时，控制该第一和该第二可定制的眼镜片（22）的该电可变遮蔽，使得它们处于该第一光遮蔽状态。

摘要： 本发明属于三维测量和图像处理领域，具体涉及了一种基于振镜相机的主动视觉三维标定方法、系统和设备，旨在解决现有的振镜相机标定方法误差较大的问题。本发明包括：在空间中设置不同位姿的标定板；建立振镜相机模型，确定三维空间点与振镜控制电压的映射关系初始表达式；随机选取空间标定点，记录振镜控制标定电压；基于振镜控制标定电压获取单应矩阵和三维空间点与振镜控制电压的映射关系；通过SVD分解方法获取内参矩阵和外参矩阵；进而计算两片反射镜的控制电压的误差，最小化误差完成振镜相机的主动标定。本发明通过建立空间点到振镜控制电压的非线性映射关系，采用线性近似与非线性优化的方式得到准确的振镜关系，降低了振镜标定的误差。

摘要： 本申请属于主动视觉导航领域，特别涉及一种基于红外探测的无人机对接过程主动视觉导航方法，包括：在无人机机身背部布置多个红外靶标位置点，每个位置点分别粘贴有红外发射模块；点亮所述红外发射模块，通过红外相机采集无人机机身实时图像，并在采集到的黑白图像中提取出高灰度值的红外靶标位置点；求解红外靶标位置点相对于红外相机的空间位置关系；将所述空间位置关系反馈给飞控系统，飞控系统控制对接器实现与无人机的实时对接。本申请采用红外探测的方式，在对接无人机机身背部设置多个红外信号发射靶标点，靶标识别过程中可以通过过滤出特定波长的红外光来排除大部分环境杂光的干扰，这种方式可以全天候使用，不受限于光照条件。

摘要： 本发明公开了一种主动视觉调节装置，包括固定支撑座，所述固定支撑座的顶部固定连接有固定杆，所述固定杆的顶部通过转动座转动连接有转动杆，所述转动杆的外侧套设并固定连接有支撑块，所述支撑块的顶部固定连接有外壳，所述外壳的一侧滑动连接有移动块，所述移动块远离外壳的一侧固定连接有滑块，所述滑块远离移动块的一侧滑动连接有装置板，所述装置板靠近滑块的一侧开设有滑槽，本发明涉及主动视觉技术领域。该一种主动视觉调节装置，达到了对镜头表面进行清理的目的，可根据镜头安装的位置调整刷头与镜头的位置，使刷板在转动的过程中始终保持与镜头表面的贴合，提高了对镜头表面的清洁能力。

摘要： 本发明公开了基于主动视觉和听觉的医疗行为采集机器人及控制方法，包括柔性机械臂、主动视觉模块、主动听觉模块、驱动模块、控制处理模块和电源模块，所述柔性机械臂由底座、转向及俯仰调节机构、弯曲伸展机构、震动抑制张紧装置组成；所述弯曲伸展机构由电机座、推杆电机、钢片连接件、弹性钢片、多个指节块、多个转轴和末端节块组成，所述震动抑制张紧装置由多个电磁铁单元组成，所述主动视觉模块由相机底座、工业相机和可调节补光灯组组成，所述主动听觉模块由麦克风阵列组成，本发明可实现非接触式医疗行为数据采集，解决医生小范围运动时视觉遮挡和语音高低变化情况下的信息采集难题，为医疗智能辅助奠定基础。