基于YOLOv8与蚁群算法的三目视觉苹果采摘系统研究

苹果采摘是农业生产中非常重要的一个环节,既影响着农业生产效率,又关系到生产成本和产品质量。文章介绍了一种三目视觉苹果采摘系统,它采用了YOLOv8图像识别算法和采摘路径规划蚁群算法,通过智能路径规划和视觉识别技术,实现对苹果的高效、准确采摘。该技术在苹果模拟测试采摘中得到了验证,能够显著提高苹果采摘效率和质量,降低人工成本和损失率。

逆向工程中基于三目视觉自动提取并构造复杂曲面边界技术

在逆向工程中复杂曲面零件表面的几何模型的构造是研究重点之一，根据零件表面的数字化数据提 取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤．本文提出基于三目视觉方法来提取和构造复杂曲面边界的技 术．从一幅图像中提取反映物体边界的特征点，再利用图像匹配方法得到这些特征点的空间坐标，最后以这些特征 点构造出物体边界Ｂ样条曲线．

基于三目视觉的航天器交会对接位姿测量方法研究

随着载人航天和宇宙空间站的不断发展,航天器自主对接技术显得日趋重要.在航天器对接的最后逼近阶段,实时精确测量两航天器间的相对位置姿态参数是对接成功的关键.针对航天器交会对接中位置姿态参数的测量问题,研究了三目视觉的非线性测量方法,阐述三目视觉的测量原理并建立数学模型,将相对位姿参数求解问题转化为非线性优化问题,进而利用Levenberg-Marquardt算法求解.仿真研究表明,与双目视觉线性方法和三目视觉线性方法相比,该方法能降低图像匹配误差的影响,提高特征点的定位精度,增加测量系统的可靠性.

基于三目视觉测量的航天器交会对接相对位姿确定算法

针对航天器交会对接过程中位姿参数的测量问题,提出了三目视觉的测量方法。本文阐述了三目视觉的测量原理,建立了数学模型,分析了测量系统的误差。仿真结果表明该方法有效。与双目视觉相比,它能降低图像匹配误差的影响,提高特征点的定位精度,增加测量系统的可靠性,因此能够满足航天器位姿参数的测量要求,对航天器在轨实时应用具有重要参考价值。

基于靶标的三目视觉3维坐标测量系统

为了解决复杂环境中大视场、高精度、非接触3维测量问题,采用三目摄像机结构,通过靶标成像来测量被测点3维坐标的测量系统。测量时摄像机采集测量靶标的图像,计算机通过图像处理的方法获取测量靶标上标志点的3维坐标,并提出基于被测点与标志点间距离方程与直线约束的被测点求解优化方法。测量系统通过高精度光栅位移平台带动测量靶标移动来完成测试。结果表明,测量系统在视场范围、测量精度、使用灵活性等方面有较大的改进,能够测量视场深度从2m～5m范围内的视场,测量精度优于0.2mm。

OpenCV耦合三目视觉的标准件目标定位研究与应用

在制造业自动化生产过程中,需要对标准件上某些目标进行定位,从而以此为依据对生产件进行校准。由于标准件为金属物品,且表面粗糙,打光成像后,目标背景复杂,而当前的图像目标定位算法不稳定。对此,文章提出了一个基于Open CV与三目视觉的标准件定位机制。首先基于三个Basler工业相机实现图像采集;然后基于形态学处理与阈值分割处理得到目标的大致区域,再通过轮廓匹配得到目标的精确坐标,轮廓特征有周长、长宽比、长宽差。最后引入特征判断机制,实现不良检测。最后测试了该机制性能,结果表明:与普通的图像目标定位算法相比,在图像目标特征不明显,且背景复杂时,该机制具有更好的定位与检测效果,准确定位出图像目标的轮廓。

三目视觉测量系统在风洞试验中的应用研究

针对立体视觉测量技术在风洞试验中的应用特征,设计基于线阵CCD的三目视觉立体测量系统。利用基于双高斯物镜的组合透镜,在降低光学畸变的前提下实现点光源到线光源的变换。组合镜头可对CCD进行三自由度微调,保证测量目标成像于焦平面附近。在系统标定过程中利用三坐标测量机构建虚拟阵列靶,以最大限度地提高标定靶精度。实例应用结果表明,该系统能够实现三自由度虚拟飞行系统模型运动轨迹的追踪及自由振动系统机械阻尼的测量。

利用三目视觉获得复杂曲面的边界曲线

复杂零件表面几何模型的构造是逆向工程的研究重点 ,根据零件表面数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤 提出了基于三目视觉方法提取和构造复杂曲面边界的技术 将一台摄像机固定在三坐标测量机 (CMM)横梁上 ,通过沿X ,Y方向移动CMM从而获得物体在空间三个不同位置的图像 ;从一幅图像中提取反映物体边界的特征点 ,通过与其他两幅图像匹配得到这些特征点的空间坐标 。

基于三目视觉标定的机器人精确移载视觉系统

为了解决当前机器人视觉系统精度不稳定和单位作业时间过长,且缺乏自动补偿功能的不足,文章分别从系统硬件结构改进和软件算法优化的角度出发,提出了基于三目视觉的机器人视觉系统。首先,搭建PLC感应器、机器人和视觉PC之间的逻辑通信通道,达到材料运行状态实时获取与处理的目的。然后,根据机器人与视觉坐标系之间的缩放旋转平移参数,设计9点标定法,对三个工业相机进行标定,达到图像像素坐标与机器人世界坐标的精准绑定。最后,根据产品工程基准,选取感兴趣区域,优化最小均方误差匹配算法,达到系统精度与速度的平衡。实验测试结果显示:与当前机器人视觉系统相比,文中系统拥有更高的视觉准确度与作业效率。

基于三目视觉系统的服务机器人自动充电系统的设计研究

针对移动机器人自动充电问题,介绍了一种新型基于三目视觉系统的自动充电系统,并详细阐述了其机械结构与控制系统设计。通过多次实验,验证了所设计自动充电系统的合理性。

基于三目视觉的圆柱尾迹层析PIV测量

多数机械设备如换热器、汽轮机、燃气轮机等内部流场均具有内部空间狭小、流场流动复杂的特点。目前对于该类流场测量多采用二维粒子图像测速(PIV)的方法,难以反映真实的流场速度分布;同时多数三维流场测量系统设备复杂且昂贵,难以应用到狭小的空间测量中。因此本文搭建了一套基于三台相机的三维流场测量系统,针对某矩形水流管道,应用层析PIV技术对圆柱尾迹的低速流场进行了测量,成功观察并重建了圆柱产生的三维卡门涡街流场。测量区域约为30mm×30mm×5mm,三维空间分辨率达到20voxels/mm,重投影误差小于0.5%。研究结果表明,采用本文搭建的三相机层析PIV系统测量得到的三维矢量场合理地反映了圆柱尾迹的流动结构;MLOS算法相较于传统MART算法能够有效降低重构所耗时间,并能够达到同样的重建精度。本文搭建的测量系统也可用于其他低速流体实验中,而三相机的布置为测量狭小空间的复杂流场提供了可能。

基于三目视觉的红外热像仪标定方法

针对红外热像仪标定精确低的问题,设计一种能准确标定红外热像仪的方法。首先,使用两台可见光摄像机及一台红外热像仪组成三目系统,标定出可见光摄像机参数,并在系统视野内挥动带有特制灯泡的标定杆,获取匹配点对;然后通过可见光摄像机组成的双目系统重构点的三维坐标,建立起红外热像仪图像点与三维坐标点的对应关系;最后标定出红外热像仪参数并进行优化。实验结果表明,该方法精度较高,满足应用需求。

基于三目视觉的弹丸姿态测试

提出了一种三目视觉弹丸姿态测量方法,利用三个相机构建了三目立体视觉系统,采用投影面交线法重建弹丸中轴线的方向向量得出弹丸的姿态角,分析了相对双目检测系统的优势,并对搭建系统进行了验证。试验结果表明,三目姿态测量系统可以有效测出弹丸的姿态角,静态误差小于0.35°,相对于双目系统具有更高的稳定性与可靠性。

基于三目视觉系统的车辆导引方法

为使车辆在非结构化地形环境中实现自动导引,提出一种基于三目立体视觉系统的自适应地形分类方法。该地形分类方法利用三目视觉系统采集地形的几何信息与颜色信息,方法中的几何分类器通过分析采集的数据对地形进行初步分类,而颜色分类器则在几何分类器的基础上对不同地形进行颜色标注。分类过程中,为使车辆能够有效地适应变化的地形环境,需根据分类所得新数据实时更新原有分类数据。该地形分类方法最终把可行驶的地面和不可行驶的任何地形作出分类并用不同颜色标注。从实验结果可看出,该方法可对实验中三目立体视觉系统所拍摄的地形作出准确分类。

基于三目视觉的模块化弧焊机器人焊接作业自动标定算法研究

为解决模块化弧焊机器人焊接作业标定误差高的缺陷,实现焊接作业的智能化及自动化,研究基于三目视觉的模块化弧焊机器人焊接作业自动标定算法。建立包含三目视觉摄像机的模块化弧焊机器人模型,分析三目视觉摄像机中三个相机的位置关系,建立带约束的多目标优化方程;利用正交平面工件标定法,通过调整机器人坐标系与实际作业环境内工件的匹配位姿,实现工件自动标定。实验结果表明,该算法可实现模块化弧焊机器人焊接作业自动标定,三目视觉摄像机标定的相对误差低于0.1 mm,绝对误差低于0.2%,焊接作业工件标定的均方根误差低于0.6,说明该算法自动标定的误差低,精度高,实现了焊接作业的智能化及自动化。

三目立体视觉外极线校正及其FPGA实现方法

提出一种三目立体视觉外极线校正的快速算法.3个摄像机呈直角三角形配置,且已知摄像机透视投影矩阵.根据校正基本约束确定校正后的图像平面,利用图像不变形约束计算校正所需的三阶矩阵,用于在平面仿射坐标系下对图像进行重取样,使图像的行列对齐.给出了基于FPGA的实时计算三目立体视觉外极线校正的硬件实现方法.在时钟频率为60 MH z,图像可分辨的像素数为640×480时,三目立体视觉外极线校正速度达到48帧/s.

基于三目视觉的输电导线弧垂三维重建方法研究

输电线弧垂的三维重建对及时发现输电线路潜在危险源和电网的安全稳定运行具有重要意义。为了保证重建的准确率,提出了一种基于三目视觉的输电线弧垂三维重建方法。首先单独标定各个摄像机,再基于特征点使用深度特征两两标定摄像机,并采用光束平差参数优化方法标定三目摄像机;然后,通过视点平面扫描技术为每个摄像机计算空间概率图,使用半全局代价空间优化方法优化空间概率图,获取3个深度点云。最后,通过融合和过滤深度点云,最终得到重建后的深度图。实验证明本文的方法可以自动实现高精度的输电线弧垂的三维重建,有利于保证输电线路的安全。

三目显微视觉系统自动对焦调整

在高功率激光物理实验的微小靶位姿检测中,由于摄像机景深小,靶在进入相机视场当中时所成图像易为离焦模糊图像,使图像中靶的图像特征不明显,降低靶的位姿检测精度。针对这一问题,本文提出了一种应用于三目显微视觉系统的微小靶自动对焦方法,根据三目显微视觉系统的结构特点设计了自动对焦方案,并针对不同相机中图像的不同特点分别提出了对应的清晰度评价方法。最终实验结果表明,本文所设计清晰度评价方法具有较好的单峰性和灵敏度;三目显微视觉系统在竖直方向的有效调焦可移动范围为5mm,水平方向的有效调焦可移动范围为3.2mm。

基于视觉的三维重建技术综述

基于视觉的三维重建仍然存在较大局限性。通过介绍基于视觉的三维重建技术的主要方法及其研究现状,对各种方法优缺点进行了比较分析,期望能够对该领域有较全面的把握,进一步明确未来的研究方向。

自由曲面多目视觉检测技术

针对双目视觉检测系统在测量中存在的问题,提出了基于三目视觉的检测方法,研制开发了一种与三坐标测量机相结合,能够进行强反射自由曲面测量的基于主动视觉的线结构光三目视觉测头.文中阐述了测头的工作原理和几何结构,介绍了三目视觉的立体匹配算法.该方法从理论上解决了双目视觉中存在的误匹配现象,提高了自由曲面的测量精度.