基于虚拟现实全视野刺激下便携式眼震视图仪所测视动性眼震参数的可信度研究

目的探究便携式眼震视图仪基于虚拟现实全视野刺激下测得的视动性眼震(optokinetic nystagmus,OKN)参数的可信度。方法单纯随机选取2022年7月—2023年6月兰州大学第二医院纳入的60例健康受试者为研究对象,按照随机数表法分为两组,每组30例,对照组采用传统全视野刺激眼震视图仪,观察组采用便携式虚拟现实全视野刺激眼震视图仪,对比两组设备的OKN参数数值。结果观察组左眼眼震次数、慢相速度、快相速度、慢相时间、快相时间、增益、慢相速度/快相速度、慢相时间/快相时间为(21.26±4.26)次、(51.23±4.45)°/s、(304.52±12.26)°/s、(280.52±24.26)ms、(50.52±12.26)ms、0.74±0.26、0.18±0.04、6.05±1.26,与对照组对比,差异无统计学意义(t=0.332、0.196、0.545、0.479、0.019、0.310、0.968、0.186,P均>0.05)。两组自发性眼动试验结果对比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论虚拟现实全视野刺激下便携式眼震视图仪用于测定OKN参数的可信度较高,与传统全视野刺激眼震视图仪所测得的OKN参数比值差异较小,并且二者所测得的自发性眼震试验结果亦无明显差异,表明便携式眼震视图仪在眼震检查方面具有较高的准确性。

基于机器视觉的电力巡检机器人自动化系统设计

为实现巡检中更低的误检率,设计一种基于机器视觉的电力巡检机器人自动化系统。利用远距离激光雷达配合多种设备,实现机器人的定位导航。根据图像预处理模块能够实现巡检图像的色彩分割、降噪滤波等处理。总控平台模块主要由六部分构成,分别为图像识别单元、核心服务单元等。通过硬件与软件相结合实现机器人的电力巡检功能。实验结果表明,设计的机器人运动指标良好,能够实现高效变电站巡检,同时系统的巡检导航性能良好,巡检误检率较低,说明系统满足设计需求。

基于计算机视觉的下肢运动检测系统设计

目的:设计基于计算机视觉和人体关键点检测神经网络模型的人体下肢运动检测系统,以非接触的方式实现三维空间中的人体下肢运动情况检测。方法:首先,搭建运动数据采集平台,获取人体下肢运动图像,并基于OpenPose神经网络模型提取每一帧图像中下肢关键点的二维图像坐标。其次,结合运动数据采集平台中的视觉传感器的位姿信息,基于计算机视觉算法解算关键点的空间坐标,解析三维空间中的下肢运动情况。最后,以骑行运动为例、以动作捕捉系统同时采集的运动数据为标准,分析该系统在不同运动速度时的数据解算情况。结果:骑行速度为0.8、1.3、2.1 m/s时,该系统解算的数据和动作捕捉系统获得的数据的皮尔逊相关系数分别为0.950、0.917、0.828,均在强相关范围内。结论:该系统解算的数据可反映下肢运动情况,对三维空间的下肢运动检测有一定效果。

基于PLC及机器视觉的无刷电机负载性能自动测试系统设计

该文主要介绍一种基于H5U小型PLC控制及机器视觉自动识别电机装夹位置的负载性能自动测试系统设计方法,可应用于无刷直流微特电机的终检阶段,通过上位机进行测试数据处理,评判电机负载性能的合格度。该系统设计无刷电机负载自动加载结构,并采用PLC进行精确动作、信号及试验流程控制;基于机器视觉识别,精确找正电机联轴器位置并自动对中装夹;此外,该系统还利用LabVIEW开发上位机程序,用于测试数据的采集和分析。经验证,该自动测试系统及方法符合无刷电机测试技术要求。

基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统设计

针对传统谷糙分离机应用人工调节分级板存在定位精度低、成本高、工作效率受限等弊端,提出一种基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统。搭建嵌入式视觉检测平台,对谷糙检测的图像处理算法进行多级式递进融合设计,对谷糙的特征分级点进行提取;基于位置偏移的方法联动电机驱动程序,实现PLC控制系统的精确定位;结合传感器技术,根据谷糙的重力、表面粗糙度、流量、设备振动频率及倾斜角等特性,在上位机组态监控下进行设备校正,进而实现谷糙自动化、智能化分级。实验结果表明:该谷糙分级控制系统的平均定位精度为96%,回砻谷含糙率低于5%,具有良好的工作性能和稳定性,能够取代传统人工机械操作,降低人工成本,提高工作效率,并增加大米生产线的生产效益。

BONDING OF MINIATURE PARTS WITH ADHESIVES AND VISION BASED PROCEDURE INSPECTION

Bonding with adhesives is an important technique for building up hybridmicrosystems. Some adhesives are tested with capillary dispensing system for microassembly, andvolume of droplets less than 10 nl with good repeatability can be acquired. 1-part UV curingadhesive hardens rapidly and is suitable for bonding of transparent microparts. Light-activatedadhesive starts the curing process in an adjustable short period of time after the radiation ofvisible light, and thus suits bonding of non-transparent microparts. A method is proposed forbonding the guides of a miniature linear motor being developed by collaborate research center 516(SFB516) in Germany. With the method high assembly accuracy in the vertical direction can beguaranteed. By making small grooves on the stator for containing adhesive, the deterioration of theaccuracy due to the thickness of adhesive layer can be avoided. The criteria on deciding the size ofthe groove are given and analyzed. Vision based inspection method is introduced for automaticassembly of the guides. The dispensing volume and position of dispensed adhesive droplets can bedetected for ensuring the bonding quality.

激光传感器和机器视觉的复杂运动动作识别方法

为解决因图像数据拟合、近似等情况引发的运动动作识别准确度低问题,研究激光传感器和机器视觉的复杂运动动作识别方法。通过激光传感器测量复杂运动加速度,通过相机采集复杂运动动作图像,且通过坐标系投影将其转换为二维坐标数据,结合最小二乘支持向量机和D-S证据理论,融合运动加速度数据以及图像坐标数据,将融合后的动作数据输入,基于LSTM-CNN的复杂运动动作识别模型中,通过CNN提取动作数据特征,将该特征输入LSTM中,利用LSTM深入提取动作数据时序特征,依据两种特征,LSTM的全连接层通过全连接层级联方法,获取复杂运动动作识别结果。实验结果表明:该方法可有效采集复杂运动动作图像,并实现复杂运动动作识别,且不同光照强度下的复杂运动动作识别精度较高,均不低于97%,且识别效率高,平均识别耗时为2.280 s。

基于机器视觉的电机磁片尺寸和表面缺陷检测系统的设计

磁片是电机转子的重要零件之一,采用人工目视法检测电机磁片尺寸和表面缺陷,存在效率低和稳定性差等问题。基于OpenCV开源软件,搭建电机磁片尺寸和表面缺陷检测平台,开发了基于机器视觉的电机磁片尺寸和表面缺陷检测系统,采用图像预处理、图像粗定位、图像精定位和缺陷定位等方法进行检测。试验结果证明:该系统检测精度较高,不合格品的有效剔除率能达到99%以上,检测速度较快,稳定性较好,提高了磁片检测的工作效率。

大功率电机铁芯冷却油道的全域视觉检测研究

驱动电机良好的散热性能是其高效率运转的重要保障。为了解决一类新型大功率驱动电机铁芯冷却油道可能发生堵塞,人工目检困难且效率低的问题,提出一种卧式非接触自动化检测方法及其系统设计方案。针对铁芯冷却油道类型多、分布密的特点,以局部区域大幅面背光投影的方式一次性采集包含多个密集分布油道的高质量图像,再通过对铁芯动态旋转控制以获取整个产品的全域油道图像;提出一种冷却油道堵塞的量化判断模型,通过引入不合格检测禁区以简化图像处理的过程,实现对冷却油道贯通性的准确判断。该检测系统具有对铁芯冷却油道贯通性高效率检测的能力,并成功应用于某新能源汽车电机铁芯自动化生产线。

基于机器视觉的永磁球形步进电动机转子位置检测方法

介绍了永磁球形步进电动机的基本结构及基于机器视觉的球形电机位置检测方法。在电机转子表面喷涂用伪随机编码生成的网格图,图像传感器获取转子图像。通过分析所获取的图像,得到特征点在固联于转子球的坐标系下的坐标。图像传感器标定后得到的参数,可以计算出图像中的特征点在参考坐标系下的坐标。利用这些点在不同坐标系下的坐标,得到2个坐标系间的旋转矩阵,即确定了球形转子旋转后的空间位置。实验结果表明该方法的有效性。该方法可以用于实现闭环控制球形电机。

运动视力在年龄相关性白内障手术后的变化

目的研究运动视力在年龄相关性白内障患者行超声乳化吸除联合人工晶状体植入术后的变化。方法将2017年6月至2018年4月于沧州眼科医院确诊为双眼年龄相关性白内障患者且行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体植入术患者57例(114只眼),测定其手术前后最佳矫正视力(BCVA),利用自制动态视力测量工具,在双眼最佳矫正状态下测定对水平运动速度为1. 3 m/s的运动视标的分辨能力。结果白内障手术前后动态视力差异均有统计学意义(P <0. 05);术前动态视力与静态视力下降幅度比较无明显统计学差异。结论年龄相关性白内障患者表现为更加明显的运动视力下降,白内障超声乳化吸除联合人工晶状体植入术可有效恢复老年人的运动视力。

基于视觉的微马达转子引线自动化装配研究

将转子线圈的线头焊接到焊盘上是微马达制造的重要工序,由于操作对象的特殊性,线头焊接全部采用人工在显微镜下操作完成,人工焊接成本高、效率低、产品一致性差。针对这些问题,提出了一种基于视觉的微马达转子导线自动焊接方法,利用视觉自适应调整微马达的位姿。另外,采用气流定位法对转子导线进行定位,并分析了因位置和姿态调整产生耦合而造成的误差,提出了解决方案。实验结果表明,利用气流可以对导线进行精确定位,基于视觉控制的位置与姿态调整精度分别可以达到10μm和1°。

分拣机器人在电机定子铁心生产线上的应用

结合某伺服电机定子铁心生产线的改造项目,完成了各零部件的设计和选购,在搭建的生产线基础上对SCARA机器人进行了抓取动作规划,完成了相机定位程序的编写。该系统实现了电机铁心的分拣、搬运和位姿调整,提高了机器人适应复杂工况的能力,显著地提高了产线的生产效率。

基于视觉交互的手部运动虚拟康复系统

为提高中风以及其他神经损伤患者手部及上肢的运动及控制功能,设计了一套经济实用的虚拟康复系统。该系统由个人PC机、虚拟环境和普通摄像头组成,能够满足普通患者在家中进行康复训练的需要,它利用3dsMax软件创建3D康复仪器及环境,利用VC++开发平台和OSG实现模型的运动控制及场景漫游,并通过摄像头捕获手部动作实现人手与虚拟环境进行自然交互。患者通过操作沙磨板上的虚拟附件训练上肢协调以及关节活动能力。实验结果表明:该系统具有良好的稳定性和可操作性,通过对虚拟仪器的移动、推、抓等动作,患者可以达到手部功能康复的目的。

我国运动视觉搜索研究回顾与展望

我国运动视觉搜索研究大致可以分为三个阶段:一是1987—2000年初步探索阶段,二是2001—2010年高速发展阶段,三是2011至今平稳发展阶段。"眼动""眼动特征""运动员"节点体积较大,为该领域最为主要的研究方向。当前该领域以运动员、教练员、裁判员的视觉搜索特征为主要研究课题,并且关于教练员和裁判员的研究相对较少;在对于运动员的研究中大多采用闭合性技能进行研究,实验眼动素材大多为图片形式,研究范式为"专家—新手",缺乏生态学效度。

三维球形电动机位置检测的研究与发展

阐述了目前球形电动机位置检测系统的研究和发展现状,探讨了这种位置检测系统的研究方向,并提出采用机器视觉的方法来获取转子转动位置,即可以采用视觉传感器来获取转子位置图像并通过分析计算而得到转子位置。

直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台视觉精密定位

提出一种直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台,研究并联平台视觉精密定位技术。给出并联平台结构并采用矢量链法得到并联平台运动学模型。针对并联平台动平台位姿测量问题,利用视觉系统作为反馈单元,通过图像处理技术对动平台上的人工特征中心定位,实现对动平台位姿精确测量;针对传统PID关节控制器在实际控制中问题,采用基于扰动观测器的并联平台支链控制器模型。试验结果表明:对于目标位置为(20 mm,20 mm),并联平台半闭环控制精度约为±500μm,而通过视觉定位精度达到±5μm。视觉定位较半闭环控制大幅提高了并联平台定位精度,能够满足并联平台大行程、高精度定位的需求。

一种新型永磁球形步进电动机位置检测研究

介绍了一种永磁球形电动机的基本结构和基于机器视觉的转子位置检测方法。给出了喷涂在转子底部的彩色编码、处理转子图像获取特征点的算法和转子位置旋转矩阵的求解方法,在此基础上对转子绕单轴和多轴运动时位置测量系统的输出进行了仿真分析,并研究了转子扰动对特征点像素坐标的影响。仿真结果表明该方法可以有效的检测转子位置,为进一步的研究和实验提供了参考和借鉴。

生瓷带打孔机控制系统的开发

生瓷带打孔机是LTCC多层基板制造必不可少的关键工艺装备。分析了生瓷带打孔机的功能,通过详细计算,提出了硬件控制系统的实施方案,采用了双电机同步控制结构、PID参数调试方法,绘制了控制框图和软件流程图。

基于镜像视觉反馈的康复训练治疗老年脑卒中偏瘫患者疗效研究

目的:观察基于镜像视觉反馈的康复训练对老年脑卒中偏瘫患者上下肢肌力、运动功能及生活质量的影响。方法:选取2017年3月—2019年3月在哈尔滨医科大学附属第一医院康复科门诊及住院治疗的老年脑卒中偏瘫患者120例,采用随机数字表分为对照组和观察组,每组60例。对照组给予包括偏瘫侧肢体锻炼(每组5~10次,每天2~3个循环)、立位平衡(30 min/次,1次/d)、坐位平衡(30 min/次,1次/d)、步行(30 min/次,每天2~3次)、日常活动(30 min/次,每天2~3次)等在内的常规康复训练,每周训练5 d,持续训练4周;观察组给予基于镜像视觉反馈的康复训练,在专业医师的指导下,患者通过镜子集中观察自身镜像的运动成像,将看到的运动成像想象成自己的患侧并尽可能使患侧自主完成训练,训练内容同对照组,持续训练4周。采用改良Ashworth肌张力量表(MAS)评估上、下肢肌力;采用Fugl-Meyer运动功能评分(FMA)评估上、下肢运动功能;采用日常生活能力量表(ADL)评估生活质量。结果:治疗前,2组患侧上下肢肌力、运动功能评分和生活质量评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,2组治疗4周后上肢(患侧臂旋前、屈肘肌群)及下肢(患侧髋屈肌群和伸肌群)MAS评分均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);2组治疗2、4周后上肢、下肢FMA评分和ADL评分均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,观察组治疗4周后上肢、下肢MAS评分明显更低,差异有统计学意义(P<0.05);观察组治疗2、4周后上肢、下肢FMA评分和ADL评分均明显更高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:基于镜像视觉反馈的康复训练可改善老年脑卒中偏瘫患者上肢及下肢的肌力和运动功能,提高患者生活质量,值得临床推广。