二维码视觉定位在堆垛机定位控制中的应用

定位控制是堆垛机控制系统关键组成部分,运动过程中位置数据反馈直接影响堆垛机的速度控制及定位精度控制。文中介绍里定位控制的相对认址和绝对认址方式,通过分析这2种认址,阐述了PLC控制变频器调速、网络通信方式、二维码传感器和二维码定位的绝对认址方式,从而实现了堆垛机定位控制平滑调速和精确定位以及定位控制的安全保护。

家庭服务机器人定位系统研究

解决家庭服务机器人的定位问题是机器人能顺利完成其他家庭生活任务的基础。设计了基于ZIGBEE、RGBD视觉传感器和二维码三种定位的方法,针对这三种定位方法的定位精度最终选择以二维码作为家庭服务机器人的定位方法的基础,提出一种结合视觉传感器的家庭服务机器人定位算法。该算法通过在世界坐标系中以二维码为绝对坐标系坐标建立家庭服务机器人的相对坐标,从而计算出家庭服务机器人在绝对坐标系中的坐标。验数据表明,结合视觉传感器的二维码定位算法,全局定位精度可达到16mm,很好的解决了家庭服务机器人的室内定位问题。

基于QR码的视觉导航AGV系统

鉴于视觉导航系统具有高精度的优点,设计了基于快速响应代码(QR Code)二维码的视觉导航自动导引车(AGV)系统。完成了AGV系统的结构设计、视觉导航原理及控制策略,确定了AGV系统的各项关键参数。实验研究表明:在导航运行过程中,AGV的站点位置修正后可控制在±12 mm以内,AGV的航向角修正后误差可控制在±1°以内,且AGV能够沿着已有的轨迹地图稳定可靠运行。

一种具有视觉定位功能的智能贴标机控制系统设计

为了提高贴标机的自动化水平,使其具备自动纠偏自动贴标和自动解析标签功能。设计一种具有视觉定位功能的自动贴标签设备。将其主要机构设计成8工位转盘式结构,将每个工位的功能进行明确划分。所设计的控制系统将PLC、触摸屏、工控机、智能相机和客户端数据库通过Ethernet网络连接在一起。PLC通过计算视觉系统测量的偏差值驱动伺服系统对标签位置进行纠偏,并完成自动贴标。实际应用表明:该贴标机能将产品单位时间内的贴标数由手工贴标时的300片/h提高到450片/h以上,并把解析的标签信息传送给客户数据库,保障客户进行产品质量追溯。该贴标机满足了控制要求,提高了自动化程度,节省了人力成本,具有较高的经济效益。

一种基于视觉二维码/惯性融合的室内高精度定位定姿方法

当前基于视觉二维码的定位定姿方法依赖连续清晰的图像,当图像出现丢失或模糊现象时,性能难以保证。针对这一问题,提出了一种基于视觉二维码/惯性融合的室内高精度定位定姿方法,具有成本低、灵活和便携的特点。所提方法以捷联惯导算法为核心,通过拍摄预先布设且坐标已知的二维码(ArUco码)获得高精度的位置修正信息,并使用扩展卡尔曼滤波进行信息紧耦合。采用反向平滑算法融合二维码观测信息提升定位定姿精度,结合惯性的位姿推算能够有效地应对摄像头短暂遮挡或图像模糊等问题,提升系统的鲁棒性。实验结果表明,视觉观测出现中断时,所提方法也能够连续可靠地实现3.2 cm(RMS)的定位精度,并达到与参考系统的定姿差异优于0.1°(RMS)。

基于相对位置的Web生活服务信息的可视化研究

Web生活服务信息可视化交互设计涉及到的基础理论有出行链理论、基于相对位置的Web生活服务信息组织方式、信息可视化参考模型和信息可视化编码规则,依据这些理论可以设计出Web生活服务信息可视化交互原型。以团购类Web生活服务信息为例,对该交互原型设计进行实践,验证该原型设计的可行性、交互性及其优势。

应用于远距离视觉定位系统的特征图案研究

本文的研究目标是重新设计一种用于提取特征点的特征图案以满足远距离视觉定位的需要,与二维码类似,本文中特征图案同样采用黑色块排列组成,但是其排列数量相对更少,黑色块之间具备连续性,从而极大降低对分辨率的要求,而对其进行识别是采用模板匹配算法,并在文中给出以相似率为80%进行识别界定,实验时采用对比实验方式,在同样的环境与拍摄距离的情况下,该特征图案的有效识别距离相比二维码提升225%,在30 cm×30 cm尺寸下,最远识别距离达到90 m,而在鲁棒性实验中对特征图案进行多种干扰处理并均能识别,显示出足够的抗干扰性,适用于应用在室外,所以本文所研究提出的特征图案能够基本满足远距离视觉定位的需要,非常适合应用在车辆视觉定位中。

基于改进自注意力神经网络的X光安检识别

针对X光安检图像中存在背景信息复杂以及物体相互遮挡的情况,以YOLOv5m模型为基础,改进自注意力机制,提出新的视觉自注意力机制与卷积模型结合的叠加混合模型YOLOv5m-CRCS。该网络在视觉自注意力机制中,加入相对位置编码,引入高效变体卷积(TVConv)和动态归一化(DTN),增强图像特征中的全局语义信息和位置信息。在网络特征融合阶段将坐标注意力(CA)与改进后的自注意力机制结合,进一步加强输出特征中的位置关系信息,同时引入改进的双自注意力模块,将残差卷积模块(CSPLayer)与双自注意力叠加混合,使得每个输出在原有特征的基础上增加了全局特征的相关性。在X光安检数据集上的实验结果表明,与原始目标检测网络相比,所提出模型的识别精度提高了4.72%,明显降低了由于X光安检图像中的背景信息复杂、相互遮挡而出现的漏检情况。

基于机器视觉的真人射击游戏智能仲裁系统

为解决真人射击游戏得分和输赢难以评判的问题,提出一种基于机器视觉技术的射击游戏仲裁系统设计。在该系统中,游戏参与者身上贴有特殊设计的AprilTag靶标,游戏枪上配置智能图像识别装置,在击发时检测靶标与虚拟弹着点的误差,判定对手是否被击中。通信模块将判定结果上传到仲裁系统服务器网关进行信息汇总和发布,通过手机客户端访问网关,即可实时查看比赛得分及排名。在靶标识别范围的改进方面,使用了双层嵌套式标签的设计方案,支持游戏枪在远近距离处均能准确识别目标,有效检测范围为0.5~20 m。在靶标定位精度的提升方面,将贝叶斯数据融合算法应用于嵌套式靶标的位姿评估,该算法使靶标定位误差减小了10%。

DOD喷码技术在激光切割行业的应用

介绍DOD喷码技术原理,现阶段喷码系统在激光切割机上的应用方案,以及后续的开发方向。

基于二维码的室内视觉定位系统研究

本文研究了一种基于二维码的室内视觉定位系统,首先分析了二维码信标的有效识别范围,推导了基于标志物尺寸、摄像头清晰度等参数的识别范围计算公式,并据此对定位场景的二维码信标布局进行设计,系统定位采用透视n点(PnP)标定算法实现,最后通过实验验证二维码识别范围的有效性。实验结果证明,当接收端固定时,识别范围内平均定位误差为8.32 cm,当接收端以直线或环形运动时,二维码的成功识别率分别为92.31%或91.59%,90%的定位结果中误差小于9 cm。

基于SURF算法的自动导引车精确定位技术

提出了一种基于加速稳健特征(SURF)算法的精确定位的方法,通过识别地面铺设的二维(QR)码完成了定位预判与姿态矫正。对获取的QR图像进行预处理,并采用SURF算法提取图像中的特征点信息,匹配实时图像与目标图像的特征点,并利用最小二乘拟合获取图像间的转换矩阵,将转换矩阵与自动导引车(AGV)的视觉导引模型结合以实现AGV的精确定位。实验结果表明,在结构尺寸较大的重载AGV中,所提算法的定位稳健性较好,精度达到±1mm。

基于非线性最小二乘法的二维码视觉定位算法研究

针对AGV视觉定位算法中存在附加约束的问题,将附加约束的相机坐标系相对于全局坐标系位姿求解问题归纳为非线性最小二乘问题,并采用高斯-牛顿法进行求解。论文所研究的AGV定位算法采用二维码作为路标进行视觉定位,算法首先通过识别经过图像预处理后的二维码,得到该二维码所包含的相对于全局坐标系中的位姿信息;其次建立包含附加约束条件的非线性最优化问题模型,接着通过高斯-牛顿法求出满足包括附加约束条件在内的约束优化问题最优解;最后通过实验验证算法能够解决存在附加约束条件的视觉定位问题,验证了算法的可行性。