国家自然科学基金(51075095)
- 作品数：15 被引量：131H指数：8
- 相关作者：叶东陈刚郭玉波赵振庆唐巍更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学东北石油大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程一般工业技术电子电信更多>>
- 双五元十字阵被动声定位融合算法及性能分析被引量：15
- 2016年
- 为了提高被动声测量的准确度和克服声源目标空间方位模糊的问题,提出了双五元十字阵被动声定位融合算法。首先设计了一种双五元十字阵传声器阵列模型,依据模型定义了声源点象限判断准则;然后根据被动声定位原理推导了单一五元十字阵的声源点坐标计算公式,根据俯仰角度正弦值作为加权系数,构造了双五元十字阵被动声定位融合算法模型;最后对该模型测距和测向的精度进行了理论分析,给出了时延估计误差、俯仰角以及方位角与双五元十字阵定位性能的关系。理论分析和仿真实验结果表明,该算法克服了声源目标空间方位模糊的问题、减小了时延估计误差对测距测向性能的影响。本文算法能够更加准确地测量出声源点的位置信息。
- 路敬祎叶东陈刚郭玉波马雯萍
- 关键词：被动声定位传声器阵列误差分析
- 火箭喷管运动视觉测试精度的校准与实验被引量：6
- 2010年
- 基于新型双轴摇摆直线升降运动校准装置,提出了一种喷管运动视觉测量系统的校准方法。首先,将校准装置提供的摆心、摆角的标准值与视觉测量系统的测量值在空间上对应起来,通过校准装置提供给喷管模型2次不同轴的摆动,推导出视觉运动测量系统的世界坐标系与喷管摆角坐标系之间的位姿关系。然后求解出二者位姿矩阵和平移向量,在视觉运动测量系统中建立喷管的摆角坐标系;通过时间同步系统向校准装置和视觉运动测量系统发送同步时间基准信号和同步触发信号,同步二者的采样时间,实现标准值与测量值在时间上的对应关系,完成摆动动态数据的直接比较。最后对喷管运动视觉测量系统进行了校准实验,分析了喷管在±12°的摆动空间内不同位置的摆心、摆角的测量误差。实验结果表明,在运动范围内摆角的最大测量误差为0.093°,摆心的最大测量误差为0.832mm。
- 刘博叶东陈刚车仁生
- 关键词：火箭喷管视觉测量校准方法摆角
- 垂直直线特征的双目视觉位姿测量方法被引量：10
- 2014年
- 针对直线特征,提出了基于两条垂直直线特征双目视觉位姿测量解析算法。该算法根据直线特征和其在摄像机图像上投影直线共面性质建立模型,利用单位四元素法简化了投影模型变量,进而在仅知被测物体上两条直线相互垂直的信息,利用两条垂线投影在两个摄像机图像上四条直线图像,求解出被测物体的位姿参数。同时分析了退化情况下位姿求解方法,即当直线向量平行于两个摄像机基线向量时,直线向量在左右摄像机投影到同一条直线上时的位姿求解方法。基于Matlab仿真实验表明该算法对于噪声具有一定的稳健性,即使两条直线不垂直而有一个角度误差时,仍能保证一定的精度。实物实验表明该算法可以满足一般测量精度要求。
- 赵振庆叶东陈刚郭玉波
- 关键词：机器视觉双目视觉位姿测量
- 基于VMD的声音信号增强算法研究被引量：18
- 2018年
- 为提高声音信号增强效果,减小实际信号的计算量,利用可变模态分解(Variational mode decomposition,VMD)与相关系数以及能量的起始点检测准则相结合提出一种新的信号增强算法。该算法首先利用能量的起始点检测准则判断出实际信号的起始点提取有效信号;利用VMD分解该信号,计算分解后各本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)与原始信号的相关系数;利用预设的相关系数阈值来自适应确定有效IMF,利用有效的IMF重构信号。为了评估该算法的增强效果,利用该算法与经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)算法进行对比分析。理论分析和试验结果表明:提出的算法在相同信噪比不同采样频率以及不同输入信噪比的条件下获得的输出信噪比都高于EMD算法,从而验证了该算法的稳定性和准确性。
- 路敬祎马雯萍叶东姜春雷
- 关键词：EMD滤波相关系数信号增强
- 基于微分图像自相关的自动对焦法被引量：15
- 2010年
- 快速自动对焦是机器视觉和数字视频系统中的关键技术。根据光学离焦成像模型,提出了一种基于微分图像自相关的快速自动对焦方法。首先利用拉普拉斯算子对离焦图像进行无方向二阶微分并求微分图像的自相关,然后从自相关图的环形槽鉴别出光学系统点扩展函数的半径,即离焦图像的弥散斑半径,最后依据离焦图像弥散斑半径与离焦量的几何光学关系推导出光学系统正确的对焦位置。实验结果显示该方法适用了任何目标,能够以较高的精度估计出弥散斑半径,并推导出离焦量,从而实现快速自动对焦。这种算法仅需要2幅离焦图像,相对于传统的基于图像清晰度评价函数的对焦方法,减少了计算量,提高了速度,降低了系统复杂度。
- 黄艳徐巧玉叶东车仁生
- 关键词：成像系统自动对焦点扩散函数自相关
- 非合作目标姿态测量的嵌入式算法被引量：13
- 2016年
- 针对一系列含有圆和直线特征的航天器,提出了基于嵌入式算法来实现非合作目标的姿态测量。该算法在现场可编程门阵列(FPGA)中完成边缘点的检测和边缘图像的细化;在数字信号处理器(DSP)中通过基于弧段的快速椭圆检测方法检测目标上的椭圆特征;同时用快速高精度的二次Hough直线检测方法检测目标上的直线特征。最后,针对实际在轨任务进行了地面模拟实验,基于椭圆特征和直线特征计算了目标飞行器和一个CCD相机的相对姿态。结果显示:该嵌入式方法所需资源较少,更新率优于3Hz;其测量精度随着测量距离的变大而变差,同一距离3个方向的测量精度不同,近距离(小于4m)、深度方向的测量精度优于100mm,其他方向最高优于60mm,角度精度优于1°,满足嵌入式系统对资源、在轨更新率和精度的要求。
- 吴斌叶东张鑫赵振庆
- 关键词：计算机视觉非合作目标
- 视觉测量中点目标的实时全局搜索被引量：3
- 2014年
- 对基于嵌入式平台的视觉测量系统进行了改进,将数字信号处理(DSP)中基于双阈值的搜索算法移植至现场可编程门阵列(FPGA),解决了传统的全局搜索与邻域搜索中目标提取准确性与数据更新率之间的矛盾。在嵌入式平台的FPGA中实现了合作目标标记点的像素级算法。在相机图像的传输过程中完成了基于双阈值全局搜索的标记点像素检测、像素区域识别、10级流水运算的质心提取、多标记点并行运算等功能,避免了邻域搜索带来的邻域尺寸设定、系统更新率、合作目标速度之间的矛盾。实验结果表明,应用文中方法后,视觉测量系统在2048×2048分辨率、5标记点的情况下的数据更新率达到186.33frame/s;与改进前的全局搜索和邻域搜索相比,分别提高了33.5倍和2.7倍,使视觉测量系统的应用范围扩展到了高速运动目标测量领域。
- 于潇宇郭玉波陈刚叶东
- 关键词：视觉测量全局搜索嵌入式平台现场可编程门阵列高速运动目标
- 多线阵CCD位姿测量光学系统
- 针对悬浮试验场内飞行物体的高精度姿态测量,提出了采用面阵CCD辅助识别的多线阵CCD姿态测量系统。设计了采用柱面镜组构成的线阵CCD专用成像镜头。在被测飞行物体上安装3个红色发光二极管(LED)光点作为合作目标,2个面阵...
- 胡英辉袁峰李凯王艳
- 关键词：线阵CCD
- 文献传递
- 消隐点共线约束逐点畸变校正算法被引量：5
- 2015年
- 对逐点图像畸变校正算法进行分析和研究。分析了基于四点共线交比不变性的逐点畸变校正算法的校正精度,指出该算法由于初始使用图像点含有误差导致计算其他图像点产生了精度改变,同时给出了计算结果误差较小时的图像点位置和相对距离的选取方法。基于上述分析,提出了基于消隐点共线约束的逐点畸变校正算法。该算法利用消隐点来提高直线拟合精度,利用共线特征来约束校正图像点精度。该算法不仅可以优化基于四点共线交比不变性算法校正的图像点,同时也可以优化初始使用的图像点,从而提高所有图像点畸变校正精度。基于MATLAB的仿真实验显示:对于400万像素的镜头,校正后图像点最大误差是初始图像点噪声的29.05倍。针对实物图像对基于四点共线交比不变性法校正的图像点,基于消隐点共线约束法校正的图像点和未校正采集图像点的交比值进行对比,结果表明本文提出算法优于四点共线交比不变性算法的结果。
- 赵振庆叶东吴斌陈刚杨子军
- 关键词：计算机视觉图像校正消隐点交比不变性
- 灰色关联分析法在双目视觉测量系统误差分析中的应用被引量：7
- 2013年
- 针对双目视觉测量系统存在误差因素繁多、分析困难等问题,提出了一种基于灰色关联技术的误差分析方法。考虑视觉系统的灰色属性,将灰色系统理论及其相关技术运用于视觉测量系统的误差分析。以镜头畸变、质心定位误差及双目视觉系统内、外参数等9项因素或参数为自变量,通过基于单项因素变化的实验,获取了误差分析的数据样本;采用灰色数据处理方法及灰色关联分析技术,从无明显规律的数据样本中明确了视觉系统各项误差因素对最终测量精度的影响。分析结果证明了灰色理论用于定量分析视觉系统误差的正确性和有效性;在灰色理论意义下,镜头径向畸变、切向畸变、摄像机夹角及特征点质心定位误差4项因素对测量精度的关联度均大于等于0.859,高于其余误差因素。
- 唐巍叶东袁峰陈刚
- 关键词：视觉测量误差分析灰色关联分析
