3D传感器检测和跟踪的联合优化

在杂波环境下实现检测 -跟踪的联合优化是目标跟踪中的一个重要研究课题。对3 D传感器使用 PDAF进行目标跟踪的情况 ,本文以先验检测门限优化准则为设计准则 ,通过用解析近似表示式拟合修正 Riccati方程中的参数 ,给出了瑞利起伏环境下实现检测和跟踪联合优化的方法。研究和仿真表明 :(1 )这种检测和跟踪联合化化方法的跟踪性能优于固定虚警率方法的跟踪性能 ,但这种性能的改善主要体现在滤波稳定阶段 ;(2 )基于先验检测门限优化准则实现检测 -跟踪的联合优化要求信噪比要大于一定的门限 ,在瑞利起伏环境下 ,三维测量所要求的信噪比门限为 2 .1 5

3D传感器的设计与研究

3D传感器是获取双视图画面的重要手段,在3D图像交互及机器人技术中有着重要的应用前景。根据人眼仿生学原理设计3D传感器结构,并研究现场可编程门阵列FPGA对双CMOS高分辨率图像的采集与处理方法,通过同步数据采集和轮序存储法完成3D图像的获取并实时显示。

基于3D传感器的带束层纠偏算法

为了解决带束层在传输时中心位置发生偏移的问题,提出了一种基于3D传感器的带束层纠偏算法。首先对3D传感器采集的轮廓数据进行预处理,使数据变得更平滑;其次在纠偏过程中,将带束层纠偏过程分为上中下3个区域,在上边和下边区域采用定边,中间区域采用定中,通过在3个不同区域计算不同的位置进行实时纠偏。最终通过MATLAB进行仿真,该算法的纠偏精度可以达到1 mm以内,相比于传统的单边纠偏,纠偏精度和纠偏稳定性更好。

基于智能3D传感器的青贮机抛料控制系统

为了实现青贮机作业过程中抛料筒根据料车位置及物料堆积高度自动调节,笔者设计了一种抛料筒自动跟随控制系统。该系统利用智能3D传感器获取料车位置及料车内物料高度信息,控制器将采集的数据信息处理后利用模糊PID算法控制输出。仿真及试验结果表明,系统大约在0.3s后达到稳定,抛料筒左右旋转及喷料口上下调节时响应速度分别为手动调节的1.6和2.3倍,系统性能满足实际作业需求。

采用3D传感器的车辆外观检查技术

介绍利用3D传感器,构建了能够拍摄车辆侧面及地板下设备图像的装置概况,利用该装置获得的数据,可以实现车辆状态监视及外观检查自动化。

3D传感器图像采集及融合显示技术研究

裸眼3D技术能够反映物体空间位置信息,是新型的显示技术之一。为了获取满足立体视觉所需的双视图,研制一种使用FPGA与2只CMOS图像传感器构成的3D图像传感器。使用可编程逻辑算法实现2只图像传感器的同步配置和同步数据采集,并把左右图像按行合并后输出为左右格式的数字视频,从而使之成为性能完善的3D图像传感器。为了验证硬件逻辑算法,使用逻辑控制算法分别完成左右格式的2D分屏显示和3D列插值融合显示。调试运行结果表明,使用硬件逻辑算法的3D图像采集方法可行。

基于3D激光扫描传感器的焊缝区域跟踪方法设计

一般二维数据传感器在智能焊接领域应用中,跟踪焊缝区域时,焊接枪抖振会导致跟踪误差大的问题,提出基于3D激光扫描传感器的激光焊缝自动跟踪方法,应用3D激光扫描传感器获取到完整的激光焊缝3D位置数据。对采集到的焊缝位置信息展开全局最优解处理,提取激光焊缝的相关特征。对激光焊缝跟踪相关的距离特征进行分类处理:设计模糊跟踪算法,利用基本论域方法建立目标边缘特征模型,调整激光焊缝隶属度参数,实现目标融合特征分类。在激光焊缝特征分类的基础上,利用变论域理论提高焊接跟踪控制准确率和焊缝成形检测效率,完成焊缝区域的控制跟踪,实现无人化焊接。实验结果表明:这种方法在减小跟踪误差中有明显的效果。

采用3D激光传感器的凸轮轴视觉检测系统

为了满足精密磨削凸轮轴的在线检测需要,设计并完成了采用3D激光传感器的凸轮轴在线检测系统。该系统搭建了圆弧形滑槽和转台机械结构,改善采集的图像质量和实现凸轮轴多角度数据采集。通过图像处理技术标定图像信息中的关键点,使图像的线数据向点数据转化,实现凸轮轴的尺寸检测。实验结果表明:该文所述系统能够实现工业上精密凸轮轴的在线检测,检测精度可达0.05mm,大大节省了人力、物力,具有较好的实用价值。

双CMOS仿生3D视觉传感器电路设计

针对目前3D相机中出现的图像数据易丢失、左右图像同步难等问题,提出一种可精确采集左右格式立体对图像的仿生3D传感器实现方法,可为仿生3D传感器的光路系统的检验及目标物三维重建提供精确三维坐标信息。为更好协调3D传感器在光信号处理中的点像素同步,采用现场可编程门阵列处理双OV3640图像传感器各信号,初始化后在像素时钟的准确控制下采集图像数据并完成输出图像格式转换、缓存、左右格式立体对图像拼接及输出显示验证。结果表明,3D传感器工作可靠、集成度高、体积小,可精确采集左右格式立体对图像。

3D智能传感器的工件位姿获取方法研究

针对传统的机器视觉系统在获取工件位姿的工业应用过程中,相机对现场光照和其他环境条件要求苛刻等一系列问题,设计了一种基于3D智能传感器的工件位姿获取系统。该系统以3D智能传感器和运动平台为基础,配合使用专业的视觉软件HALCON。系统使用上位机控制3D智能传感和运动平台工件获取三维点云数据,利用软件构建工件的3D模型和3D表面模型,并通过3D表面匹配技术获取工件的位姿。系统运行试验表明,该方法不仅可以显著提升系统的抗干扰能力,而且操作简便、稳定性好、精度高,具有一定的工业应用价值。

基于3D位移传感器的应用研究

对3D位移传感器在滚筒洗衣机上的应用进行分析和试验研究。首先以3D位移传感器为研究对象,分析其工作原理;其次对测量系统进行评估(Measurement System Evaluation,简称MSE),确保测量系统的精密度;最后测得脱水过程中悬挂系统3轴向振动位移量。通过对测试数据的分析,判定偏心所在的位置,并对不同机器进行试验验证,证实结论的可靠性。

基于自适应数据拟合的3D视觉传感器设计

在工业生产中,无序产品上下料、识别、定位、缺陷检测等是实现生产自动化的重要环节。3D传感器的作用相当于机器人的眼睛,通过3D传感器可以对生产线或是场景中的物体进行定位、识别、检测等应用。随着对生产效率、生产质量以及生产成本控制要求的不断提高,3D视觉技术已经成为制造行业的一个发展趋势。

基于3D视觉传感器的龙门架机器人手眼标定方法

针对龙门架机器人末端执行机构只具有三个正交方向上的平移自由度的工作特性,参照传统手眼标定的两步法,设计了一种直接对3D视觉传感器的点云坐标系与机器人执行机构的工具坐标系进行手眼标定的方法。该方法只需要操作机器人进行两次正交的平移运动,采集三组标定板图片和对应点云数据,并通过执行机构的工具中心点(TCP)接触式测量出标定板上标志点的基坐标值,即可解算出手眼关系的旋转矩阵和平移矢量。该方法操作简单,标定板易于制作且成本低。采用XINJE龙门架机器人与3D视觉传感器搭建实验平台,实验结果表明,该方法具有良好的稳定性,适合现场标定,标定精度达到±0.2 mm。

3D有向多媒体传感器网络视觉覆盖率优化

3D多媒体传感器网络中的视觉信息的监测更为复杂多变,在感知模型设定、连通覆盖等方面均不同于2D,使得视觉覆盖面临许多新的问题.本文研究3D有向多媒体传感器网络视觉覆盖率优化机制.首先提出3D感知空间近似模型,对节点感知模型进行实例化,通过空间近似方法降低计算复杂度.在此基础上,设计空间冗余最小化的感知方向调整算法,提高节点视域利用率,进而优化视觉覆盖率和有向目标鉴别率.仿真实验结果表明,视觉覆盖率和目标鉴别率分别在随机分布的基础上提高了82.5%和27.6%,即利用该算法能够提高视觉覆盖率和目标鉴别率.

基于FPGA的3D图像传感器设计与实现

针对现有3D拍摄设备体积庞大、价格昂贵等问题,利用FPGA高速并行处理能力与图像传感器,设计了微型嵌入式3D图像传感器。通过FPGA同步设置,采集双CMOS图像传感器图像数据,传输至SDRAM进行缓存并按行像素合并后,将左右立体对图像储存至SD卡中。为了对拍摄场景进行监控,进一步研究了左右眼图像按像素进行重配后在裸眼3D显示屏上显示的逻辑控制方法。系统通过仿真及实验表明3D图像传感器的硬件逻辑方法是有效的。

双向3D图像传感器及其逻辑算法

针对3D拍摄设备体积较大且只能获取单一方向3D图像的问题,使用FPGA作为主控芯片构建微型化的双向3D图像传感器,实现两个方向3D图像的同步获取,并且实时输出3D合帧视频,通过监控四目同帧图像确保两个方向3D图像的正确性。利用FPGA高速并行处理能力保证数据处理的实时性,设计轮序缓存算法解决跨时钟域问题,设计四目同帧逻辑算法,同步并行处理四路数据以形成3D合帧视频。通过调试和实验可见,基于FPGA构建双向3D图像传感器可以同步获取两个方向的视差图像,能够完成四目同帧视频输出,该硬件系统设计合理且逻辑算法正确。

全向3D图像传感器及其逻辑算法研究

3D图像采集技术的完善是裸眼3D技术发展的重要环节。广角度和多方向的3D图像采集技术,使得进一步研究符合立体视觉要求的全景式3D图像成为可能。构建全向3D图像传感器,研究全向3D图像采集技术,使用4组双COMS型图像传感器模组可以同步采集前后左右4个方向立体对图像,设计轮序缓存法同步缓存8路图视频数据流,并以数字逻辑设计方法设计符合裸眼3D视频要求的八目同帧视频输出格式。研制的简易全向3D传感器样机能够稳定采集4个方向的左右视差图像,并且输出八目同帧格式的视频。

3D智能传感器与S7-1500PLC的Socket通讯方法研究

目前,视觉检测已经涉及大多数生产过程,Halcon提供一个极为突出的三维表面比较,即将一个三维物体的表面形状测量结果与预期形状进行比较。汽车产品质量对驾驶人的安全至关重要,产品的质量需要经过大量的检测,通过3D智能传感器检测后将合格产品和废品分类传送可以缩短汽车生产周期,提高产品质量。本文以LMI Technologies Inc公司生产的Gocator 3D智能传感器进行产品质量检测,通过Halcon视觉软件将Gocator 3D读取的图像与模板进行对比,结果以Socket通讯的方法发送给S7-1500PLC,实现合格产品和废品的分类。

聚焦汽车、信息通信技术、工业设备和能源市场,TDK携最新传感器利器惊艳亮相——2019年TDK技术和产品新闻发布会采访纪要

2019年3月20日,一年一度的慕尼黑上海电子展(Electronica China)在上海新国际博览中心开幕。本届展会为期三天,着重展示在工业电子、汽车、消费电子、通信系统、物联网应用、医疗电子、军工、航空航天等行业应用的最新技术和解决方案。TDK株式会社携带其应用于各电子和电器行业的创新元件,解决方案以及系统应用参加展览,产品品牌包括TDK、EPCOS、TDK-Lambda、Micronas、InvenSense和Chirp。展出产品包括电容器、磁性元件、传感器、电子保护元件等等。

地理路由算法在三维传感器网络中应用

为解决三维传感器网络中应用地理路由算法引起的路由空洞问题,引入树型网络路由算法,提出一种新的地理路由算法——基于树型网络的贪婪算法(GAT)。根据三维传感器网络拓扑结构信息,GAT生成一个树型网络拓扑,并为每个节点分配ID信息,当基于真实地理位置的贪婪算法遇到路由空洞时,采用树型网络路由算法作为恢复机制,保证了数据分组的可达性。GAT克服了三维空间中贪婪算法的路由空洞问题,可以保证三维传感器网络中任意节点之间数据分组的可达性。仿真实验验证了GAT在三维空间的可行性以及高效的路由性能。