基于红外图像分析的六自由度跟踪设备

研制了一种六自由度跟踪设备,通过采集红外图像,提取出预先安放在环境中多个(n>6)红外标志点的二维坐标,推导了根据二维红外图像中标志点距离值获取摄像机六自由度位置的线性算法,试验结果证明了系统的有效性。

基于红外图像分析的跟踪注册算法研究

在基于红外图像分析的跟踪设备中,标志点布置方案对于系统的注册精度和响应时间等性能指标至关重要。针对基于红外标志点的光学跟踪系统,对系统中安放红外标志点的数目和安装位置进行了理论分析和试验,得出了空间n点方案优于共面4点方案的结论,具有注册精度高、延迟小、环境适应性强、通用性好的优点。

基于高动态范围图像中光晕分析的光照方向测算算法

针对增强现实(AR)系统中复杂场景的光照一致性问题,运用高动态范围(HDR)图像处理技术对标识物图像进行分析,提出一种基于HDR图像中光晕分析的光照方向测算算法。为了提高虚拟物体的沉浸感和真实性,在研究和分析现有的光照恢复算法的基础上,利用二次曲线对的投影不变性原理进行相机标定;为了获得更加详尽的光照信息,使用HDR技术对标识物图像进行处理,提高了测算精确度;参照Lambert光照模型对图像中的光照信息进行分析,将拍摄角度进行分类,实现了对传统测算光源方向算法的改进,可测算出位于摄影球反射范围外的部分光源的方向,扩大了测算范围。设计了针对单一点光源的视角1和视角2测算验证实验,并进行了分析。实验验证表明,所提方法简单易行,具有较强的鲁棒性,能够实现在标识物部分遮挡的情况下,测算出位于摄影球反射范围外部分光源的方向。

移动机器人非结构场景图像边缘检测算法

针对非结构场景没有规则形状,传统算法不易识别以及红外图像对比度低很难区分灰度值相近的道路、水、天等目标的难点,提出了一种新的改进蚁群算法;新算法针对复杂背景图像的微弱边缘检测问题,围绕现有蚁群算法的关键步骤,从两个方面对其进行了改进,一是对信息素的表达式进行了改进,二是改进了启发信息值的计算方法;通过实例对新算法进行了验证,结果表明,新算法具有边缘检测位置准确、连续性好且干扰少的优点。

轻量化汽车焊接机器人视觉测量及焊接轨迹跟踪

分析了轻量化汽车中铝厢车箱体的组成及基本制作工艺,针对其工艺对其焊接机器人系统中的机器人本体、机器视觉定位与检测系统及控制系统进行了研究。根据双目立体视觉理论建立机器人视觉测量模型,运用计算机对视觉测量模型进行仿真求解计算,再用试验的方法进行验证。研究结果表明,焊接机器人在每米长度方向上焊接轨迹跟踪仿真误差在0.18 mm,仿真误差较小,说明运用双目测量理论的视觉测量模型跟踪精度较高,焊接机器人在每米长度方向上焊接轨迹跟踪试验误差0.2 mm基本一致,验证视觉测量模型的正确性,仿真及试验焊接轨迹跟踪误差完全满足实际生产需求。该研究为焊接机器人的工程应用及视觉测量技术在机器人轨迹跟踪方面的应用提供了有益的参考和借鉴。