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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 基于立体视觉的三维位姿估计系统浊度耐受性实验验证

    摘要： 本文验证了基于立体视觉的水下对接三维位姿估计系统对浊度的耐受性。据作者所知，目前尚无研究针对水下航行器在浊度环境下的三维位姿（位置与方向）估计问题展开探讨。因此，本研究分析了浊度对水下航行器三维位姿估计性能的影响，并提出了浊水条件下的作业方法。作者前期提出的实时多步遗传算法（RM-GA）三维位姿估计方法展现出对环境变化的强鲁棒性。本文阐述了该算法为何能在浊度干扰视觉伺服时仍保持有效的三维位姿估计性能，并通过实验证实了该系统在不同浊度等级下的工作效能。为验证RM-GA的实用价值，研究团队在浊水池和真实海域进行了对接实验，以检验系统在浊水条件下的性能与耐受性。实验结果证实了系统抗浊度的鲁棒性，为机器人学领域这一关键难题提供了可行解决方案。

    关键词： 抗浊度鲁棒性，实时多步遗传算法，海上对接，三维姿态估计，立体视觉，视觉伺服

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 被动锁模的2.7和3.2微米砷化镓锑基级联二极管激光器

    摘要： 本文提出了一种基于鲁棒模型预测控制(RMPC)方法的六自由度(6-DOF)机器人系统在线图像视觉伺服(IBVS)控制器。该控制器设计时考虑了机器人视觉伺服系统的输入输出约束条件，如机械臂物理限制和可视性约束。所提出的IBVS控制器避免了图像雅可比矩阵求逆运算，从而能够解决传统IBVS控制器面临的棘手问题，例如相机初始位置与期望位置之间存在较大位移的情况。为验证所提算法的有效性，论文展示了采用眼在手配置的六自由度机械臂实时实验结果并进行了讨论。

    关键词： 视觉伺服、基于图像的视觉伺服（IBVS）、机器人、模型预测控制器（MPC）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于光度高斯混合模型的密集特征视觉伺服

    摘要： 直接将整个光度图像信息作为密集特征用于视觉伺服具有若干优势。首先，该方法无需任何特征检测、匹配或跟踪过程。得益于视觉信息的冗余性，其收敛精度极高。然而，相应的高度非线性成本函数会缩小收敛域。本文提出基于高斯混合解析公式的视觉伺服方法以扩大收敛域：用表示"吸引力强度"的二维高斯函数表征像素点。除控制伺服过程中的相机速度外，我们还优化高斯分布范围，使相机即使从远距离初始位姿也能精确收敛至目标位姿。仿真表明本方法优于现有最优技术，真实实验验证了其有效性、鲁棒性与精确性。

    关键词： 光度高斯混合模型，大收敛域，视觉伺服

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于图像角度信息确定转弯半径的移动机械臂视觉伺服遥操作系统

    摘要： 本文研究了一种基于视觉伺服机制的移动机械臂遥操作系统开发。被控机器人主要由移动平台与搭载USB摄像头的机械臂组成。该系统通过结合手动操作与基于USB摄像头图像的视觉自主控制，生成复合控制指令实现远程操控。本文提出一种根据目标位置与参考位置的偏差所对应的图像角度信息，来确定移动机器人转弯半径的控制方法。为验证所提遥操作系统的有效性，采用实体机器人开展了按钮按压实验。实验结果表明，该方法能获得足够高的遥操作成功率。

    关键词： 角度-像素特性、转弯半径、远程操作、视觉伺服、移动机器人

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 印度蒂鲁内尔维利(2019.11.27-2019.11.29)] 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 透射与反射光栅耦合光学波导结构

    摘要： 本文提出了一种基于鲁棒模型预测控制(RMPC)方法的六自由度(6-DOF)机器人系统在线图像视觉伺服(IBVS)控制器。该控制器设计时考虑了机器人视觉伺服系统的输入输出约束条件，如机械臂物理限制和可视性约束。所提出的IBVS控制器避免了图像雅可比矩阵求逆运算，从而能解决传统IBVS控制器面临的棘手问题，例如相机初始位置与目标位置存在较大位移的情况。为验证所提算法的有效性，本文展示了基于手眼配置的六自由度机械臂实时实验结果并进行讨论。

    关键词： 基于图像的视觉伺服（IBVS）、模型预测控制器（MPC）、机器人技术、视觉伺服

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用双目摄像头实现三维感知的视觉对接抗气泡噪声技术

    摘要： 近期，全球多项研究致力于延长自主水下航行器的水下作业续航时间。尽管仍存在挑战，水下电池充电技术是解决方案之一。对接功能不仅对电池充电至关重要，在干预等高级应用中也发挥着重要作用。当采集图像受噪声干扰时，海底环境中的视觉伺服系统必然面临环境识别难题。本研究阐述了一种基于立体视觉的实时位姿跟踪与伺服系统，该系统应用于视觉伺服型水下航行器时，展现出对气泡扰动的有效识别性能和强鲁棒性。通过双摄像头采集的动态图像，采用实时多步遗传算法（RM-GA）实现航行器位姿识别。既往研究在无图像退化干扰条件下考察了对接性能，本文则通过水池试验中的视觉伺服与对接实验，验证了RM-GA对气泡扰动的鲁棒性——证实系统能持续识别三维标记位姿并通过视觉伺服维持目标姿态。随后在海试对接实验中验证了该系统对浊度等实际干扰（可能降低系统海上能见度）的有效性，从而确认了所提方法的实用性。

    关键词： 遗传算法（GA）、气泡噪声、视觉伺服、双目相机、水下航行器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于模型的粗精虚拟校准与视觉伺服在增强现实辅助微装配插孔中的应用

    摘要： 针对增强现实（AR）辅助的微装配插孔操作，实现了三维（3D）虚拟校准与视觉伺服控制。通过采用3D模型和光线投射技术，提取出与二维（2D）虚拟图像点相对应的虚拟配合杆上的三维坐标。校准过程中采用区域模板匹配（TM）与边缘拟合扫描（RTM-SEF）算法进行图像特征点的检测与跟踪。为实现真实图像与虚拟图像中特征点之间的亚像素级误差，提出了一种粗-精结合的虚拟校准方法。针对真实相机与虚拟相机所观察到的图像，利用经过校准的虚拟相机对配合杆进行跟踪。提出包含粗调与精调的视觉伺服控制律，确保真实图像与虚拟图像中最关键特征点之间的亚像素级误差。该AR技术主要用于直径80微米、长度1-1.4毫米的微插销与配合孔的对准操作，实现将微插销插入具有100微米孔径的配合杆中。

    关键词： 微装配、视觉伺服、增强现实、插孔装配、三维虚拟校准

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于无深度图像的视觉伺服及加速度指令的远程射频单元质量检测

    摘要： 远程射频单元（RRU）的质量检测问题采用了基于图像的视觉伺服（IBVS）控制方法进行研究。设计了一种新型计算机视觉流程，能够识别RRU电源端口并从图像流中对其进行跟踪。在控制部分，设计了一种新的深度无关交互矩阵，将深度信息与电源端口周围感兴趣区域（ROI）的面积相关联。基于此生成加速度指令以驱动机器人轨迹。此外，基于变结构控制中滑移面的思想设计了PD型控制器，将设计参数精简为单一参数。通过李雅普诺夫稳定性分析验证了所设计控制器的稳定性。研究提供了仿真结果和实验验证以支持论点。

    关键词： 工业操控、物体识别、自动光学检测、视觉伺服、多视角物体跟踪

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 仅使用RGB-D相机作为传感器的低成本SCARA机器人视觉伺服控制

    摘要： 提出了一种适用于选择性顺应装配机器人臂（SCARA）构型机械臂的简单两步手眼标定视觉伺服方法，以及基于视觉的简易抓取规划方案。该方案专为低成本视觉引导机器人设计，通过RGB-D相机提供的标记跟踪和深度信息实现视觉伺服工具定位，无需编码器或其他传感器。标定方法基于识别相机视野中的主导水平面，并假设所有机械臂轴均垂直于该平面。结合平面参数，肩关节的单次旋转运动即可提供足够的视觉伺服信息。抓取规划基于RGB-D图像中检测到的简单物体边界框，这些信息足以确定机器人工具定位、夹爪朝向及开合宽度。通过真实机械臂实验验证了所开发方法的性能，并通过测量定位精度及执行抓取实验分析了该方案的准确性。

    关键词： 视觉伺服、抓取规划、SCARA机器人、低成本机械臂、手眼标定

    更新于2025-09-04 15:30:14