非合作目标视觉/惯导相对导航及敏感器自标定方法

利用视觉/惯导对空间非合作目标进行相对导航时,两敏感器的外参数对导航精度有较大影响。考虑到敏感器间的外参数标定复杂且耗时,提出一种利用视觉/惯导在估计相对状态过程中对其外参数进行标定的方法。该方法将视觉/惯导的外参数作为状态变量,与相对轨道运动学方程、相对姿态方程及惯导模型共同组成系统状态方程。利用该状态方程和单目视觉的观测量设计扩展卡尔曼滤波器对相对位姿、惯导偏差及视觉/惯导外参数进行估计,并通过数学仿真对该方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够在视觉/惯导初始外参有偏差的情况下,有效估计相对位姿及惯导漂移,并对视觉/惯导外参数进行标定。     

基于计算机视觉的浮空器姿态测量方法

置于浮空器之上的光电跟踪设备必须采用视轴稳定技术,准确获取浮空器的姿态角信息是实现视轴稳定的重要基础。提出了一种利用计算机视觉实现姿态角测量的方法,通过地面上设置三条共面的不平行直线,依据中心投影关系矩阵推导浮空器姿态角解算模型,并列出线性方程组进行求解。实验结果表明姿态角测量误差小于0.2°,证明了算法的有效性。     

宽带单脉冲雷达实测数据三维成像的平面视觉形态表示

针对宽带单脉冲雷达实测数据三维成像结果难以直观表示的问题,研究了平面视觉形态表示方法。所谓平面视觉形态,是指用设想的人眼沿着雷达波束方向观测得到的目标结构向适当平面的投影。为获得波束依赖平面视觉形态表示,给出了从实测数据中计算雷达波束方向的方法并从目标尺寸准确估计的角度分析了获取雷达波束方向的必要性,在确定波束方向的基础上,根据投影平面确定新的坐标系,并给出了从雷达观测坐标系到新坐标系的坐标旋转方法。给出了某民航飞机实测数据三维成像处理结果在雷达观测坐标系中的投影表示和新坐标系中的平面视觉形态表示,通过两种表示的对比分析,显示了平面视觉形态表示对特征提取的价值。     

自行高炮火控系统动态精度模拟中的视觉测量方法

身管指向测量是实现自行高炮火控系统精度闭环测试中的一个难点,提出了一种基于计算机视觉技术的自行高炮身管指向动态测量方法。首先分析了身管及标志物位置关系,然后提出了基于九步旋转的身管指向角解算方法,最后针对实际中初始高低角解算不稳定的问题,提出了多幅图像联合寻优求解的方法。实验结果表明:所提方法高低角测量精度可达2 mil,基本满足实际要求。     

美军研制出可抓取物体的垂直起降无人机

在美国防高级研究计划局的资助下,美国MLB公司演示了其V—Bat垂直起降无人机运送和放置载荷的能力。V—Bat无人机装有一套立体视觉系统,可在悬停飞行时确定目标与自己的相对位置,之后利用新开发的控制算法引导V—Bat无人机自主飞行,并控制该机上的机械臂（长约1．8米）精确抓取并放置目标物。     

基于力和视觉的机械手未知平面内曲线跟踪

针对工业机械手对未知平面内轨迹的跟踪和恒定接触力控制,给出了一种视觉和力觉混合的伺服控制策略。采用基于双目立体视觉eye-to-hand配置下的图像视觉伺服方法,构建PID控制器,实现对机械手在平行于平面方向上的运动控制。采用力传感器感知末端执行器与环境之间的接触力,采用PI控制器,实现了对末端执行器在垂直方向上的运动控制。在MATLAB环境中,利用机器人工具箱进行仿真实验,实现了对圆形曲线的跟踪控制,实验结果验证了方法的有效性。     

创新无止境

新年的第一缕霞光从东方冉冉升起,我们辞别了硕果累累的2012年,迎来了充满希望的2013年、值此元旦佳节,适逢本刊创刊50周年,《华北民兵》全体同仁谨向全区官兵、民兵预备役人员致以节日的问候!向长期关心支持《华北民兵》的军地各级领导、广大读者表示衷心的感谢!     

基于压缩感知原理的融合判别信息的协作表示方法

提出了一种用于视觉分类任务的低计算复杂度且有效的图像表示方法。把协作表示和判别信息结合在统一框架内,是基于协作表示分类方法的一种扩展形式。测试样本的协作表示系数是稀疏的,这种基于冗余和过完备的表示对于遮挡和伪装而言是鲁棒的;此外,通过最小化类内散布矩阵和最大化类间散布矩阵的判别信息的挖掘,对于视觉分类问题也是很有帮助的。在一些基准数据库上的实验表明,提出的方法相对于现有的方法而言能够获得更有竞争力的表现。     

基于多测量融合的粒子滤波跟踪算法

复杂背景下运动目标的可靠跟踪,是计算机视觉领域中一个极具挑战性的问题。提出了一种融合颜色和纹理信息的粒子滤波跟踪算法,在粒子滤波的测量阶段,使用颜色直方图对目标进行颜色描述,用梯度方向向量对目标进行纹理描述。对这两种信息,分别用Bhattacharyya系数和欧几里德距离比较粒子与参考模板的相似性。为解决目标变化和遮挡问题,采用了模板更新策略。实验结果表明该方法是稳健的,能够在复杂的背景下对运动目标进行有效、可靠的跟踪。     

双目视觉测径仪的单CCD实现

利用双目视觉原理进行直径测量,通常需要2个CCD相机,2个相机间的空间相对位置不易确定,从而影响测量结果的精度.用1个CCD相机来实现双目视觉测径,不仅可以节省1个昂贵的相机,而且可以使空间位置比较容易确定.文中给出了测量原理及最终直径的求解方法.