基于结构光视觉的联合收获机谷粒体积流量测量方法

针对谷物联合收获机工作过程中需要实时测量谷粒流量的问题,提出应用结构光视觉测量技术实现谷物联合收获机测量系统谷粒体积流量的测量。采用普通滑槽作为测量谷粒体积流量的输送器,应用滚轮与编码器测量谷粒在滑槽中的流动速度。根据激光三角法测量原理构建结构光三维视觉系统,测量滑槽中流动谷粒的截面轮廓,应用试验参数标定法建立物长与像素偏移值的关系。在对结构光图像进行预处理的基础上,通过阈值判定法获取谷粒流截面轮廓;采用梯形微元求和法分别建立谷粒流截面计算模型与体积计算模型。试验研究了滑槽倾角和图像采集帧率对谷粒体积流量测量误差的影响,结果表明,当滑槽倾角在15°~30°、结构光图像采集帧率在40~100 f/s时,4种谷粒体积流量的测量误差小于等于5.2%,重复试验变异系数小于等于0.021,均方根误差小于等于1.268 L;当测量体积为17.6 L、滑槽倾角为30°、结构光图像采集帧率为100 f/s时,测量误差最小,为0.74%;当测量体积为39.2 L、滑槽倾角为20°、结构光图像采集帧率为40 f/s时,测量误差最大,为5.2%。采用结构光三维视觉测量系统,应用梯形微元积分求和法建立谷粒流体积计算模型,可以实现滑槽输送谷粒体积的在线测量。

一种基于线结构光的汽车侧位停车的环境感知方法

论文涉及车辆控制领域,特别是涉及自动泊车系统的车位检测方法。泊车车位探测装置包括摄像机,线结构光投射器。线结构光投射器在行驶车辆侧边投射出一个光平面,投射出的光平面与周围物体表面物体相交,若物体表面为一标准平面,线结构光在空间形成一条亮直线,否则光平面将受到物体表面形状调制而发生形变。从与投射方向不同的另一个方向,用摄像机拍摄该光条的图像并检测光条中像素点的位置变化,建立基于机器视觉技术的线结构光测量系统成像模型,结合摄像机标定技术、图像特征提取技术等方法实现泊车环境感知。相对于现有的基于激光雷达和超声波雷达的车位检测,它能有效地提高自动泊车车位的探测精度,并且成本更低、应用范围广。