基于近红外成像的舱内摄像头补光技术

汽车舱内摄像头DMS和OMS是对车内人员的精神状态、生命特征、肢体表达等进行识别的,为了保证算法识别的成功率,对图像中人脸或肢体的亮度有一定要求。针对近红外成像需要主动光源补光的特点,提出了一种汽车舱内摄像头近红外补光的技术方案,依据红外辐射光源空间通量分布、人体表皮的近红外特征、几何光学的折反射规律、Sensor的光电转换能力等方面的理论,建立计算模型,推导出补光LED的功率与图像中人脸亮度DN值之间的关系公式。在数据模型中通过该公式推算应用5.2W近红外补光LED对人脸进行补光后,图像中所拍摄的人脸的亮度DN值进行模拟计算。同时搭建了舱内摄像头的验证系统,通过对试验车内人员实际补光后拍摄图像数据进行亮度DN值分析,并与理论推算结果进行比对,实验结果与计算结果误差小于±5%,满足算法要求,验证了舱内摄像头近红外补光的技术方案的可行性。

基于计算机视觉的大射电望远镜馈源舱动态定位系统

在FAST项目馈源舱扫描跟踪设计中 ,舱体的动态定位是实现系统闭环控制的基础。作者根据相机交汇测量原理提出了舱体空间动态定位的基本方法。推导了通过舱体上不共线三点描述舱体位姿的方法 ,介绍了相机交汇测量原理及系统标定方法 ,最后给出了大射电望远镜FAST 5 0m模型计算机视觉动态定位系统的组成 。

空间相机碳纤维承载舱的动态设计

为了满足空间相机在装星时的空间位置要求,并避免空间相机与星体之间的共振,设计了空间相机的承载舱。该设计采用了具有优良力学与工艺性能的碳纤维材料以及具有合理拓扑形式的桁架结构。采用计算机仿真试验和三次样条插值法对承载舱的杆截面尺寸进行了优化。结果表明,当杆截面尺寸为28 mm×28 mm×3 mm时,承载舱的动态特性和整体质量满足设计要求。

基于双目视觉技术的FAST舱索系统模型振动测量方法

FAST望远镜舱索系统位置、振动频率的动态检测是实现闭环控制的基础。针对传统测量方法用于FAST望远镜舱索系统缩比模型振动频率检测时操作复杂、干扰性大和不易实现的缺点,根据被测物体连续振动变化的特点,提出双目视觉高速动态测频方法。该方法通过计算被测物点位三维坐标,利用快速傅立叶变换对离散的实时点位信息进行频谱变换,分析确定被测物的振动频率。实验显示,双目视觉高速动态测频方法在频率分辨率为0.04 Hz的情况下,重复测量、分时段测量的误差分别小于0.08 Hz和0.04 Hz,表明对于舱索系统之类的低频振动物体,该方法能有效满足振动频率的动态测量要求。

基于相机网络的运载火箭舱段全周变形实时测量

针对超大直径运载火箭舱段全周变形实时测量需求,研制了由24台相机组成的相机网络变形测量系统和基于CPU并行计算策略的实时三维变形测量软件,成功实现了火箭舱段内表面柱坐标系下360°全周变形测量和局部笛卡尔坐标系下区域变形实时测量.相机网络测量系统由12套双目系统组成,单套双目系统的视场大小为3.6 m×3.6 m,相邻两套双目系统之间设置一定的重叠区域以保证测量结果的连续性.采用单目摄影测量和双目立体视觉分别重构编码点三维坐标,通过同名编码点实现局部坐标系和全局坐标系之间的坐标变换,最终实现了12套双目系统的坐标统一.单套双目系统可与一台电脑连接,采用基于种子点扩散的并行算法和变形连续性传递的初值估计方法,成功实现了70000点/s的实时三维位移测量和表面应变测量.基于柱坐标下的360°全周变形测量结果,成功实现了扩散角的高精度计算.三个方向位移静态噪声标准差小于0.01 mm,应变静态噪声标准差小于50微应变.