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一种应用于复杂场景的线结构光激光中心线提取方法
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作者 昝慧新 周哲海 陈丽 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期74-79,共6页
线结构光激光中心线提取是线结构光三维测量的关键技术之一,其提取精度对系统测量精度有决定性影响。实际三维测量中,相机采集图像受物体表面反射率等因素的影响,给激光中心线提取增加了难度,针对这一问题,提出了一种结合灰度重心法的... 线结构光激光中心线提取是线结构光三维测量的关键技术之一,其提取精度对系统测量精度有决定性影响。实际三维测量中,相机采集图像受物体表面反射率等因素的影响,给激光中心线提取增加了难度,针对这一问题,提出了一种结合灰度重心法的改进提取方法。该方法基于连通域分析去除背景光条和噪声区域,接着基于线宽分布实现局部形态学处理,最后结合灰度重心法计算出激光中心线的亚像素位置。该方法的中心线计算精度相较于改进前提高了约60%,在条纹图像出现过曝光和欠曝光区域仍能比较准确提取激光中心线的位置,可以适应复杂环境的考验,能够保证激光中心线提取工作的稳定性和精确性。 展开更多
关键词 激光中心线提取 线结构光 三维测量
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融合显著性检测的V型焊缝激光条纹提取
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作者 任紫芸 任红格 李福进 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期11-14,共4页
针对在背景亮度不均的情况下提取的V型焊缝坡口激光带准确度低的问题,提出一种基于视觉注意机制融合颜色特征和方向特征的方法。首先,使用FT(Frequency-Tuned)显著性检测算法获取焊缝图像中激光带的颜色显著图。然后,利用Gabor滤波器得... 针对在背景亮度不均的情况下提取的V型焊缝坡口激光带准确度低的问题,提出一种基于视觉注意机制融合颜色特征和方向特征的方法。首先,使用FT(Frequency-Tuned)显著性检测算法获取焊缝图像中激光带的颜色显著图。然后,利用Gabor滤波器得到激光带的单方向特征图,对各方向图阈值分割消除噪声后等比例加权融合得到方向显著图。使用多层元胞自动机融合颜色显著图和细化后的方向显著图,得到最终的焊缝激光带条纹。实验结果表明该方法简单有效,效果较好,准确度高,为后续工作打下基础。 展开更多
关键词 激光条纹提取 FT算法 GABOR滤波 阈值分割 图像细化 元胞自动机
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基于FPGA的实时线结构光传感器激光条纹中心提取方法
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作者 苏中元 康杰虎 +4 位作者 冯橹源 李泓彤 张振 孙泽峰 吴斌 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2023年第4期452-462,共11页
激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测... 激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测量场景。为此,提出了一种适合在FPGA中实现的激光条纹中心提取改进方法。首先,设计了一个新的判断函数来代替最大特征值来选取显著中心点,以增加真实中心和其他区域之间的数值差异,并通过修改中心判断标准,采用非最大值抑制的方法处理多余中心点和缺失中心点。其次,将所提出的方法在FPGA中进行实现。在不降低精度的前提下,对计算进行了合理优化,减少了FPGA的资源利用率和延迟时间。在准确度对比试验中,在噪声水平分别为0,0.01,0.02和0.03时,平均绝对误差分别为0.0039像素,0.0373像素,0.0520像素和0.0646像素,均方根误差分别为0.0068像素,0.0469像素,0.0654像素和0.0811像素;在FPGA中实现时,运行时间和延迟时间分别为14.89 ms和216.42μs。实验结果证明,所提出的方法准确度高、鲁棒性好,能够进行实时中心提取。 展开更多
关键词 激光条纹中心提取方法 Hessian矩阵法 多余中心点和缺失中心点 现场可编程门阵列(FPGA) 线结构光传感测量系统
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用于钢板测量的线激光条纹中心提取方法
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作者 郑晓龙 姬小峰 +1 位作者 成咪 李妍铭 《机械工程与自动化》 2023年第5期1-2,5,共3页
针对用于钢板测量的线激光条纹中心提取方法,提出一种基于Steger方法的改进算法。首先,对原始图像进行自适应裁剪处理;其次,通过多次中值滤波操作进行噪声处理;最后,提出一种间隔n行采用Steger算法、中间行近似拟合的方法来计算条纹中... 针对用于钢板测量的线激光条纹中心提取方法,提出一种基于Steger方法的改进算法。首先,对原始图像进行自适应裁剪处理;其次,通过多次中值滤波操作进行噪声处理;最后,提出一种间隔n行采用Steger算法、中间行近似拟合的方法来计算条纹中心。应用结果表明,该算法将条纹中心提取速度提高了5倍,对于钢板实时测量系统具有一定工程意义。 展开更多
关键词 钢板测量 激光条纹中心提取 Steger算法
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结合分层处理的激光光条亚像素中心提取方法 被引量:11
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作者 刘巍 张洋 +5 位作者 高鹏 杨帆 兰志广 李晓东 贾振元 高航 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期225-232,共8页
为实现大型航空零件三维测量过程中激光光条的快速高精度提取,提出了一种结合分层处理的激光光条亚像素中心提取方法。首先,根据序列图像的结构不变性将高分辨率图像压缩为低分辨图像。接着,通过二次拟合求解低分辨率图像中激光光条中... 为实现大型航空零件三维测量过程中激光光条的快速高精度提取,提出了一种结合分层处理的激光光条亚像素中心提取方法。首先,根据序列图像的结构不变性将高分辨率图像压缩为低分辨图像。接着,通过二次拟合求解低分辨率图像中激光光条中心的法线斜率。然后,将低分辨图像求得的法线斜率还原到高分辨激光光条图像中。进而通过灰度重心判断准则,快速计算激光光条的亚像素中心。最后,采用所提出的方法分别在实验室和大型航空零件装配测试台上进行了复合材料标准样件和复杂零件的三维形貌测量。实验结果表明:该方法的单激光光条重建误差为0.269 mm,三维形面的重建误差为0.268 mm。该方法可有效提高工程零件快速测量过程中激光光条提取精度,满足大型航空零件现场测量的工程要求。 展开更多
关键词 激光光条提取 视觉测量 大型零件 分层处理 亚像素
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基于方向显著性的熔池背景下V形焊缝激光条纹的有效提取 被引量:1
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作者 余卓骅 胡艳梅 何银水 《焊接》 北大核心 2017年第1期43-45,共3页
焊缝跟踪是机器人自动化焊接的核心技术,而厚板焊接中准确提取用于检测焊缝轮廓的激光条纹技术是实现自动跟踪的关键技术之一。根据同一帧焊缝图像中同时采集了熔池区域和激光条纹的特点,提出采用多区域多方向Gabor滤波的方法获取焊缝... 焊缝跟踪是机器人自动化焊接的核心技术,而厚板焊接中准确提取用于检测焊缝轮廓的激光条纹技术是实现自动跟踪的关键技术之一。根据同一帧焊缝图像中同时采集了熔池区域和激光条纹的特点,提出采用多区域多方向Gabor滤波的方法获取焊缝图像多方向特征图,然后采用基于局部区域灰度均值最大法消除背景干扰,最后利用连通域法消除因激光条纹轮廓检测缺口而产生的干扰。通过图像处理试验验证了算法的有效性,为厚板焊接的实时跟踪打下基础。 展开更多
关键词 方向性 V 形焊缝 激光条纹提取 GABOR 滤波
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基于U-Net的列车轮对激光曲线提取 被引量:1
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作者 杨凯 罗帅 +3 位作者 王勇 高晓蓉 彭建平 蒋天赐 《无损检测》 CAS 2021年第1期19-23,共5页
研究列车轮对条纹图像快速准确提取的方法,采用经典的U-Net网络模型,实现了激光条纹的精确分割,以构建模板的方式对分割后的图像采用灰度重心法达到亚像素的提取。首先利用U-Net网络模型对激光条纹进行分割,然后用模板法初步找到光条中... 研究列车轮对条纹图像快速准确提取的方法,采用经典的U-Net网络模型,实现了激光条纹的精确分割,以构建模板的方式对分割后的图像采用灰度重心法达到亚像素的提取。首先利用U-Net网络模型对激光条纹进行分割,然后用模板法初步找到光条中心,最后再使用灰度重心法实现快速、准确的激光曲线提取。结果表明,该方法可以有效地克服动态环境下背景噪声以及亮斑对激光条纹提取带来的影响。 展开更多
关键词 深度学习 图像处理 目标分割 结构光测量 U-Net 激光条纹提取
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线式激光中心二次通道提取算法 被引量:2
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作者 陈仲铭 彭凌西 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第9期2464-2468,2506,共6页
为解决结构光三维扫描中线式激光中心线的提取方法多义性,分析激光线的特点,综合考虑激光中心线精度、算法提取速度及图像噪音3个因素,提出一种线式激光中心的二次通道提取算法。以激光线在图像中服从高斯分布为基础,对图像的高斯分布... 为解决结构光三维扫描中线式激光中心线的提取方法多义性,分析激光线的特点,综合考虑激光中心线精度、算法提取速度及图像噪音3个因素,提出一种线式激光中心的二次通道提取算法。以激光线在图像中服从高斯分布为基础,对图像的高斯分布峰值进行两次概率估算,不断对激光中心坐标进行逼近,滤去其背景图案,获得亚像素级激光中心带,建立基于高斯分布的图像通道提取算法。将仿真结果与其它算法进行比较,比较结果表明,该算法能快速收敛并准确得出激光中心坐标域,优于其它算法。 展开更多
关键词 二次通道提取 激光中心提取 三维扫描 线结构光 高斯滤波
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线激光条纹特征的健壮性快速提取 被引量:2
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作者 庄磊磊 张旭 马仲航 《计量与测试技术》 2018年第12期8-12,共5页
为了提高传统的线激光条纹特征提取算法的精度、健壮性和计算效率,使其能够满足更大范围的工业应用,本文在平顶激光模型的基础上提出了线激光条纹中心的健壮性快速提取算法。首先将线激光条纹建模为平顶激光来提高其对各种场景激光条纹... 为了提高传统的线激光条纹特征提取算法的精度、健壮性和计算效率,使其能够满足更大范围的工业应用,本文在平顶激光模型的基础上提出了线激光条纹中心的健壮性快速提取算法。首先将线激光条纹建模为平顶激光来提高其对各种场景激光条纹的检测鲁棒性;同时,在遍历图像查找激光条纹中心点的过程中加入一种"加窗预判加速机制",将每个激光条纹中心的检测范围限制在与前一个目标点相连的梯形域中,极大地提高了条纹中心点的检测速度。仿真实验表明:当图像中亮度噪声水平小于6时,该算法的条纹中心提取误差小于0. 07pixel,并且检测单张130万像素的线激光条纹图像耗时小于5ms。对各种零件的实际测量实验表明:该算法可以用于光滑、粗糙、深色、浅色、普通金属材质等各种物体的线激光条纹特征的提取,具有很强的健壮性。 展开更多
关键词 激光条纹提取 快速的 高鲁棒性 精度高
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基于改进U-Net网络的激光条纹提取方法
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作者 李雪梅 郭义华 +2 位作者 张鑫 何志威 常浩 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第9期133-146,共14页
为解决在电弧光、烟雾和大量火花飞溅等强噪声的背景下,使用传统的基于图像处理的激光条纹提取方法灵活性和鲁棒性较差的问题,提出了一种基于全卷积神经网络(DB-U-Net)的激光条纹提取方法。实验表明,通过在模型主干网络引入密集残差块(... 为解决在电弧光、烟雾和大量火花飞溅等强噪声的背景下,使用传统的基于图像处理的激光条纹提取方法灵活性和鲁棒性较差的问题,提出了一种基于全卷积神经网络(DB-U-Net)的激光条纹提取方法。实验表明,通过在模型主干网络引入密集残差块(DB)和注意力机制,提高了模型对焊缝图像的全局信息提取能力,模型综合性能AUC_(PR)从0.891提升到0.924;并在此基础上采用层级深度监督训练模式结合多层特征级联输出,融合低层与高层特征信息,减少了因多次上、下采样及深层网络卷积操作造成的信息丢失,模型综合性能AUC_(PR)从0.924提升到0.932。利用所提出的模型网络对强噪声图像去噪处理后进行激光条纹中心线提取的位置误差达到0.50 pixel,证明该方法对焊接过程中强烈的图像噪声干扰具有较高的检测精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 图像去噪 激光条纹提取 全卷积神经网络 特征级联 注意力机制
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焊接机器人实时引导中光条快速提取算法研究 被引量:12
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作者 刘常杰 李斌 +2 位作者 郭寅 张云昊 刘洋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期642-647,共6页
在结构光视觉测量系统中,激光条纹的提取精度和速率直接影响到最终测量结果的精确度。为了解决现有激光条纹提取方法难以同时达到抗干扰能力强、稳定性好和运算量小等问题,采用了一种优化Steger快速提取激光条纹中心的方法,利用梯度阈... 在结构光视觉测量系统中,激光条纹的提取精度和速率直接影响到最终测量结果的精确度。为了解决现有激光条纹提取方法难以同时达到抗干扰能力强、稳定性好和运算量小等问题,采用了一种优化Steger快速提取激光条纹中心的方法,利用梯度阈值分割出有效条纹区域,采用优化的扫描方式,用灰度重心法对条纹中心进行粗提取,然后用Hessian矩阵法对条纹中心进行精提取。对激光条纹提取原理进行了理论分析,并对软硬件设计进行了实验验证,取得了较好的实验数据。结果表明,该方法与传统方法相比,具有提取精度高、提取速率快的优点,这一结果对柔性传感器的高精度和实时性是有帮助的。 展开更多
关键词 图像处理 激光条纹快速提取 优化Steger算法 柔性传感器
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基于三激光点标靶的掘进机机身视觉定位技术研究 被引量:7
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作者 张旭辉 沈奇峰 +4 位作者 杨文娟 张超 毛清华 王恒 黄梦瑶 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期178-186,共9页
针对煤矿井下低照度、非均匀粉尘环境中掘进机机身位姿测量不稳定的问题,提出了一种以3个激光光斑为点特征的掘进机机身位姿视觉测量技术。根据激光穿透性强的特性,对防爆工业相机采集的激光标靶图像进行处理,通过光斑区域的最小内接矩... 针对煤矿井下低照度、非均匀粉尘环境中掘进机机身位姿测量不稳定的问题,提出了一种以3个激光光斑为点特征的掘进机机身位姿视觉测量技术。根据激光穿透性强的特性,对防爆工业相机采集的激光标靶图像进行处理,通过光斑区域的最小内接矩形和椭圆拟合相结合,获取3个激光指向仪的光斑点特征,并采用P3P单目视觉定位算法,通过空间坐标矩阵变换计算出掘进机机身的空间位姿。根据掘进机机身位姿测量实验表明,在粉尘和杂光的影响下,采用该方法获得的掘进机机身位置信息的误差均在30 mm以内,姿态误差均在0.5°以内,且保证了在杂光、粉尘和水雾等复杂背景下激光光斑点精确提取与机身位姿的稳定测量,基本满足巷道掘进施工精度要求。 展开更多
关键词 单目视觉 精确定位 激光特征提取 视觉测量 P3P
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基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法 被引量:23
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作者 关丙火 《工矿自动化》 北大核心 2018年第4期20-24,共5页
针对现有井下带式输送机煤量激光仪器检测方式未提出明确激光线提取方法的问题,提出了一种基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法。通过数字摄像仪和激光仪器获取带式输送机上散煤的图像,利用Ohta颜色空间特性提取激光线轮廓,并进... 针对现有井下带式输送机煤量激光仪器检测方式未提出明确激光线提取方法的问题,提出了一种基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法。通过数字摄像仪和激光仪器获取带式输送机上散煤的图像,利用Ohta颜色空间特性提取激光线轮廓,并进行基于索引表的激光线细化和连接处理;根据离线获取的基线和实时获取的激光线,采用梯形面积累积法计算散煤的截面面积,实时获取带式输送机的瞬时煤量。测试结果表明,该方法检测结果与实际煤量匹配,准确性高,实时性好。 展开更多
关键词 带式输送机 煤量检测 瞬时煤量 激光扫描 激光线提取 Ohta颜色空间
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基于机器视觉的带式输送机高精度煤流检测研究
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作者 季现亮 张文杰 +3 位作者 王玉强 刘勇 田祖织 付拯 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期75-83,共9页
针对现有基于机器视觉的带式输送机煤流检测方法存在的图像细节缺失、在多处断裂或断裂间距较大区域拟合效果较差的问题,基于直射斜收式激光三角测量原理,提出了一种基于机器视觉的带式输送机高精度煤流检测系统,将线激光发射器布置在... 针对现有基于机器视觉的带式输送机煤流检测方法存在的图像细节缺失、在多处断裂或断裂间距较大区域拟合效果较差的问题,基于直射斜收式激光三角测量原理,提出了一种基于机器视觉的带式输送机高精度煤流检测系统,将线激光发射器布置在带式输送机测量位置正上方并垂直照射煤堆,煤堆随带式输送机匀速运动,利用相机在斜上方实时拍摄包含激光条纹的煤堆表面图像。对煤流检测系统进行标定,包括相机内参数标定和激光平面标定,得到煤堆的高度信息;对煤流截面激光条纹图像进行处理,从提取精度、算法实时性等角度对比分析了灰度重心法和区域骨架法,根据对比结果选用区域骨架法提取激光条纹中心;针对利用图像膨胀操作进行激光条纹断裂修补拟合效果较差的问题,提出采用最小二乘法作为激光条纹断裂修补算法,相较于闭运算,最小二乘法拟合处理的平滑效果更好,精度较高;建立煤流截面积计算模型,通过计算每一帧上煤堆的横截面积,即可得出不同带速下的煤流体积。实验结果表明,当带速分别为0.25,0.5,1 m/s时,煤流检测系统误差均较小,最大误差分别为2.78%,3.61%和3.89%,验证了煤流检测系统具有较高的准确性。 展开更多
关键词 带式输送机 煤流检测 机器视觉 线激光发射 激光三角测量 激光条纹中心提取 激光条纹断裂修补 区域骨架法 最小二乘法
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激光垂准仪自动读数靶标的设计与实现
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作者 赵栋 《城市勘测》 2020年第5期178-182,共5页
随着城市建设的快速发展,城市中的高层建筑物逐渐增多,高层建筑会受地脉动、风脉动以及日照等影响而发生变形,探究其周日的变形规律有非常重要的实际意义。针对此问题,本文设计了一种激光垂准仪高精度自动读数靶标,该靶标能够自动读取... 随着城市建设的快速发展,城市中的高层建筑物逐渐增多,高层建筑会受地脉动、风脉动以及日照等影响而发生变形,探究其周日的变形规律有非常重要的实际意义。针对此问题,本文设计了一种激光垂准仪高精度自动读数靶标,该靶标能够自动读取激光光斑中心坐标值,其通过CCD摄像头将激光光斑采集到计算机中,通过计算机图像处理提取光斑中心的坐标,实时输出激光光斑中心点的坐标值及坐标变化曲线图,即建筑物变形曲线图。 展开更多
关键词 高层建筑 激光垂准仪 CCD摄像头 激光光斑中心提取 自动读数靶标的设计与实现
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铁路道岔参数机器视觉在位测量方法与装置 被引量:3
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作者 龙陵波 赵宏 +2 位作者 杨聪 魏民 肖昌炎 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期80-89,共10页
道岔几何位置异常是导致列车脱轨的主要原因,对其进行实时监测是有效预防列车脱轨的重要手段。针对此需求,本文设计一套基于双目视觉的道岔关键参数在线原位监测装置。首先,针对铁路行车振动易造成视觉测量系统外参改变的难点,提出一种... 道岔几何位置异常是导致列车脱轨的主要原因,对其进行实时监测是有效预防列车脱轨的重要手段。针对此需求,本文设计一套基于双目视觉的道岔关键参数在线原位监测装置。首先,针对铁路行车振动易造成视觉测量系统外参改变的难点,提出一种基于简易标签的在线自标定算法。此外,为了准确定位道岔监测特征,采用激光标记方式增强纹理特征的方法,可解决尖轨摆动导致成像视角变化导致监测特征难以定位的难题。同时,针对露天光照的干扰,提出了高斯加权的灰度重心法提取光条中心,该方法成功克服铁轨金属表面易漫反射等缺陷,可有效定位出监测特征。最后,完成双目立体配合并计算出监测特征点三维坐标,完成道岔参数的监测。现场实测表明,本装置硬件成本低、鲁棒性强、速度快,误差约为0.3 mm。 展开更多
关键词 道岔参数测量 机器视觉 相机自标定 激光条纹提取
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基于结构光的井下输送带煤流量监测研究 被引量:1
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作者 王劭文 赵宝峰 +1 位作者 张星荣 降海荣 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第5期172-176,共5页
为了监测井下带式输送机煤流量,进一步调控输送带速度,减少带式输送机能量损耗和设备磨损,提出了一种基于结构光扫描的煤流量监测技术。搭建实验平台,采用直射式激光三角测量法采集输送带上煤流轮廓信息,首先对图像进行导向滤波处理,其... 为了监测井下带式输送机煤流量,进一步调控输送带速度,减少带式输送机能量损耗和设备磨损,提出了一种基于结构光扫描的煤流量监测技术。搭建实验平台,采用直射式激光三角测量法采集输送带上煤流轮廓信息,首先对图像进行导向滤波处理,其次将灰度值梯度作为阈值提取光斑区域,利用Steger算法求取亚像素精度的激光中心线,最后在软件Halcon中重建煤流三维点云模型,计算煤流体积。系统静态测量平均误差率为0.6%,基于速度、体积双变量的原煤体积测量偏差可控制在6%以内,验证了激光扫描法在井下带式输送机高速运行时煤流量监测的可行性,对减少带式输送机能耗有一定意义。 展开更多
关键词 激光三角测量 激光中心提取 数字图像处理 煤流量监测
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基于主动式全景视觉的移动机器人障碍物检测 被引量:12
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作者 汤一平 姜荣剑 林璐璐 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期284-288,315,共6页
针对现有的移动机器人视觉系统计算资源消耗大、实时性能欠佳、检测范围受限等问题,提出一种基于主动式全景视觉传感器(AODVS)的移动机器人障碍物检测方法。首先,将单视点的全方位视觉传感器(ODVS)和由配置在1个平面上的4个红色线激光... 针对现有的移动机器人视觉系统计算资源消耗大、实时性能欠佳、检测范围受限等问题,提出一种基于主动式全景视觉传感器(AODVS)的移动机器人障碍物检测方法。首先,将单视点的全方位视觉传感器(ODVS)和由配置在1个平面上的4个红色线激光组合而成的面激光发生器进行集成,通过主动全景视觉对移动机器人周边障碍物进行检测;其次,移动机器人中的全景智能感知模块根据面激光发生器投射到周边障碍物上的激光信息,通过视觉处理方法解析出移动机器人周边障碍物的距离和方位等信息;最后,基于上述信息采用一种全方位避障策略,实现移动机器人的快速避障。实验结果表明,基于AODVS的障碍物检测方法能在实现快速高效避障的同时,降低对移动机器人的计算资源的要求。 展开更多
关键词 主动式全景视觉传感器(AODVS) 激光提取 障碍物检测 全方位避障策略
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基于ASODVS的火炮身管损伤检测系统 被引量:6
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作者 汤一平 韩国栋 +2 位作者 鲁少辉 陈麒 吴挺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2324-2332,共9页
针对火炮身管内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,提出了一种基于ASODVS的火炮身管损伤视觉检测方法,既能视觉检测身管横截面几何尺寸又能获取和分析身管内壁表面缺陷,还能对身管内表面三维测量和重构。首先,通过... 针对火炮身管内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,提出了一种基于ASODVS的火炮身管损伤视觉检测方法,既能视觉检测身管横截面几何尺寸又能获取和分析身管内壁表面缺陷,还能对身管内表面三维测量和重构。首先,通过高斯曲线法提取激光扫描全景图像中的激光中心点,并采用贝塞尔曲线对提取的激光中心点进行平滑处理;接着,根据ASODVS的标定结果解析出全景图像上身管内壁全景激光投射点的三维点云数据;进一步,根据定性分析中识别出来的疵病采用四连通域法标记损伤,进而求解该损伤部分的面积和深度,然后采用椭圆拟合法测量身管形变;最后用3D重构技术将定性定量分析结果进行融合,重构出火炮身管真实状态,实现身管窥膛"采集-识别-判定-重构"全过程的定性定量自动视觉检测。实验结果表明:基于ASODVS的火炮身管损伤检测系统能够快速检测出各种火炮疵病,并能精确解析出疵病所处的空间位置、大小及深度等重要信息,测量误差基本满足国标规定要求,为火炮身管修复及寿命预估等奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 身管重构 激光中心点提取 全景相机标定 损伤检测 定性定量分析
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Sub-pixel extraction of laser stripeand itsapplication in laser plane calibration 被引量:2
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作者 陈平 张志胜 +1 位作者 戴敏 陈恺 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2015年第1期107-112,共6页
For calibrating the laser plane to implement 3D shape measurement, an algorithm for extracting the laser stripe with sub-pixel accuracy is proposed. The proposed algorithm mainly consists of two stages: two-side edge... For calibrating the laser plane to implement 3D shape measurement, an algorithm for extracting the laser stripe with sub-pixel accuracy is proposed. The proposed algorithm mainly consists of two stages: two-side edge detection and center line extraction. First, the two-side edge of laser stripe is detected using the principal component angle-based progressive probabilistic Hough transform and its width is calculated through the distance between these two edges. Secondly, the center line of laser strip is extracted with 2D Taylor expansion at a sub-pixel level and the laser plane is calibrated with the 3D reconstructed coordinates from the extracted 2D sub-pixel ones. Experimental results demonstrate that the proposed method can not only extract the laser stripe at a high speed, nearly average 78 ms/frame, but also calibrate the coplanar laser stripes at a low error, limited to 0.3 mm. The proposed algorithm can satisfy the system requirement of two-side edge detection and center line extraction, and rapid speed, high precision, as well as strong anti-jamming. 展开更多
关键词 sub-pixel extraction center line extraction laser plane calibration progressive probabilistic Hough transform (PPHT) principal component (PC) angle 2D Taylor expan- sion
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