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基于主运动分析的野外视觉侦察系统——运动目标检测、跟踪及全景图的生成 被引量:11
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作者 刘亚 艾海舟 徐光佑 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期250-255,205,共7页
本文介绍了一个针对野外自然环境设计的视觉侦察系统 ,其主要功能包括运动目标的检测、跟踪及环境全景图的生成 .摄像机安装在 36 0°水平旋转可控的车载云台上 ,视频信号及云台方位数据通过无线通讯传送给基地端的计算机 .计算机... 本文介绍了一个针对野外自然环境设计的视觉侦察系统 ,其主要功能包括运动目标的检测、跟踪及环境全景图的生成 .摄像机安装在 36 0°水平旋转可控的车载云台上 ,视频信号及云台方位数据通过无线通讯传送给基地端的计算机 .计算机自动地检测其中的运动目标 ,实时地拼接出镶嵌有运动目标的全景图 ,当用户指定某个运动目标后计算机将自动地控制云台跟踪该目标 .我们根据二维仿射运动模型和鲁棒参数估计方法分析帧间主运动 ,对各帧图像进行运动补偿后求得差值图像 ,聚类分割变化点得到运动目标 ,再根据目标运动的连续性约束进行可靠的跟踪 .为了满足实时处理的要求 ,程序进行了优化 ,该系统在 PC机上 ,在 384× 2 88图像分辨率下达到 12 .5帧 /秒的处理速度 . 展开更多
关键词 计算机视觉 野外高觉侦察系统 主运动分析 运动目标检测 全景图 运动目标跟踪
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视觉跟踪技术研究现状及其展望 被引量:17
2
作者 李谷全 陈忠泽 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第8期2814-2821,共8页
对运动目标进行视觉跟踪是机器人技术、计算机视觉等领域研究的热点之一。首先就跟踪技术的研究历史和现状进行回顾和分析,论述按照基于目标区域的跟踪、基于目标特征的跟踪、基于变形模板的跟踪和基于目标模型的跟踪四个分支分别展开;... 对运动目标进行视觉跟踪是机器人技术、计算机视觉等领域研究的热点之一。首先就跟踪技术的研究历史和现状进行回顾和分析,论述按照基于目标区域的跟踪、基于目标特征的跟踪、基于变形模板的跟踪和基于目标模型的跟踪四个分支分别展开;其次,对人们在该领域研究所面临的难点进行了归纳和总结;最后对分形理论和生物视觉在跟踪策略中的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 视觉跟踪 运动目标 跟踪策略
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视觉传感器在采摘机器人目标果实识别系统中的应用 被引量:17
3
作者 樊艳英 张自敏 +1 位作者 陈冠萍 李碧青 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期210-214,共5页
目标果实的识别和定位是准确采摘的核心,是采摘作业的必要条件。为此,首先从硬件和软件两方面对采摘机器人总体框架进行了介绍,然后搭建了双目视觉系统,并建立了摄像机标定模型,最后实现了对目标果实的识别和定位功能。试验结果表明:采... 目标果实的识别和定位是准确采摘的核心,是采摘作业的必要条件。为此,首先从硬件和软件两方面对采摘机器人总体框架进行了介绍,然后搭建了双目视觉系统,并建立了摄像机标定模型,最后实现了对目标果实的识别和定位功能。试验结果表明:采摘机器人目标果实识别系统对目标果实的识别定位误差在8mm以内,成功采摘率在96%以上,系统精度高,采摘效果良好,能够满足采摘机器人的作业要求,对实现水果采摘的自动化、无人化具有重要现实意义。 展开更多
关键词 采摘机器人 视觉系统 目标果实 识别定位
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一种面向工业机器人智能抓取的视觉引导技术研究 被引量:14
4
作者 王健强 吕游 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第9期172-174,共3页
为实现工业机器人自主识别并抓取指定的目标,提出了一种基于计算机视觉引导的解决方法。该方法利用指定目标的3D数据模型,以及由两台或者多台CCD摄像机从工作场景中不同角度获取到的数字图像,经过目标姿态估算、投影计算并生成投影图像... 为实现工业机器人自主识别并抓取指定的目标,提出了一种基于计算机视觉引导的解决方法。该方法利用指定目标的3D数据模型,以及由两台或者多台CCD摄像机从工作场景中不同角度获取到的数字图像,经过目标姿态估算、投影计算并生成投影图像,再利用投影图像与目标真实图像进行比较,实现了目标的识别与位姿获取。实验结果表明该方法可以在较复杂的环境下识别指定目标,并获得目标的姿态信息,从而为工业机器人抓取目标提供引导。 展开更多
关键词 工业机器人 视觉引导 位姿估算 目标识别
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自然场景下苹果采摘机器人视觉系统研究 被引量:15
5
作者 李娜 陈宁 《计算机技术与发展》 2018年第12期137-141,146,共6页
随着现代农业智能化技术的飞速开展,智慧农业系统的应用越来越多。农业采摘机器人作为智慧农业的一个新兴领域,成为近年来研究的热点。农业机器人的一个重要组成部分—视觉系统,它的性能好坏将直接影响果实识别和目标定位的准确性,从而... 随着现代农业智能化技术的飞速开展,智慧农业系统的应用越来越多。农业采摘机器人作为智慧农业的一个新兴领域,成为近年来研究的热点。农业机器人的一个重要组成部分—视觉系统,它的性能好坏将直接影响果实识别和目标定位的准确性,从而影响其采摘效率。面对自然环境中的果实目标,采摘机器人的视觉系统仍然面临着巨大的挑战。首先对智慧农业的研究现状进行分析概括,然后对目前自然场景中的苹果果实采摘现状进行分析,进一步对自然场景中的苹果果实受光照影响、果实重叠、果实相互遮挡、树枝遮挡等现状的识别以及所采用的研究方法进行了分析总结,指出各方面需要改进的问题,最后就自然场景中苹果果实目标的识别及其定位技术进行了展望。 展开更多
关键词 智慧农业 机器人 视觉系统 果实识别 目标定位
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人机工程技术研究的现状及发展趋势 被引量:8
6
作者 刘伟 《北京城市学院学报》 2003年第4期77-81,共5页
本文首先介绍了人机工程学的概念,回顾了人机工程技术国内外的研究状况,指出了人机工程技术研究的应用领域;其次通过对人机界面技术及视觉-目标拾取认知技术研究的规律研究的分析,对当前人机工程技术研究的发展趋势进行了探讨;最后对人... 本文首先介绍了人机工程学的概念,回顾了人机工程技术国内外的研究状况,指出了人机工程技术研究的应用领域;其次通过对人机界面技术及视觉-目标拾取认知技术研究的规律研究的分析,对当前人机工程技术研究的发展趋势进行了探讨;最后对人机工程技术的应用前景进行了分析。 展开更多
关键词 人机工程 人机界面 视觉 目标拾取.
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无人机自主降落视觉标识设计及位姿测量方法 被引量:14
7
作者 陶孟卫 姚宇威 +2 位作者 元海文 肖长诗 文元桥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期155-164,共10页
为实现无人机自主降落,设计了一种由多组不同半径比的同心圆组成的视觉标识。针对同心圆成像后的形变情况,结合圆心、消隐点、内外圆交点构成的调和比约束,设计了一种递归的圆心求解方法,以获取圆心亚像素投影点。相较于Hough圆检测算... 为实现无人机自主降落,设计了一种由多组不同半径比的同心圆组成的视觉标识。针对同心圆成像后的形变情况,结合圆心、消隐点、内外圆交点构成的调和比约束,设计了一种递归的圆心求解方法,以获取圆心亚像素投影点。相较于Hough圆检测算法以及传统方法,该方法可以更鲁棒、精准地提取圆心投影点亚像素坐标。完成圆心提取后,基于交比不变性建立图像坐标与平台坐标一致性匹配关系解算出初始位姿,并通过二次曲线重投影模型设计非线性优化函数求得优化位姿。针对降落过程中图像运动模糊的情况,提出一种基于运动连续性的测量关键帧选取模型来排除运动模糊图像对控制决策的影响。进一步设计一种多模式切换控制结构实现了对降落平台的运动预测、无人机样条轨迹生成与更新,从而完成无人机自主降落。在1 500次的测量实验中,该测量方法的平均重映射误差可达到0.578 pixel,方差为0.009 6。在现场降落实验中,无人机在2.5 m高度时对降落台的定位误差小于3.5 cm,表明本文方法具有较高的视觉测量精度且更加稳定,能够实现对运动降落目标的稳定接近与跟踪并完成降落。 展开更多
关键词 无人机 自主降落 视觉标识 调和比 位姿测量 测量关键帧
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一种基于CNN深度学习的焊接机器人视觉模型 被引量:14
8
作者 李鹤喜 韩新乐 方灶军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期154-160,167-168,共8页
为了准确地识别复杂环境下的焊缝目标,建立了一种基于深度学习的焊接机器人视觉模型,该模型采用局部联接和全联接相结合的CNN卷积神经网络结构,局部联接由3个卷积层和子采样层交替组成,用于焊接目标的特征提取,全连接层由输入层、隐层... 为了准确地识别复杂环境下的焊缝目标,建立了一种基于深度学习的焊接机器人视觉模型,该模型采用局部联接和全联接相结合的CNN卷积神经网络结构,局部联接由3个卷积层和子采样层交替组成,用于焊接目标的特征提取,全连接层由输入层、隐层和输出层组成,作为分类器用于焊缝目标识别.采样了一千多幅焊接目标图像样本用于CNN的网络训练,分析了不同CNN网络结构参数对模型的影响.结果表明,该视觉模型对焊接目标的平移、旋转和比例缩放表现出良好的鲁棒性,可以应用到焊接机器人的视觉导航. 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网 焊接机器人 视觉模型 焊缝目标
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多传感器视觉测量系统坐标统一技术研究 被引量:11
9
作者 张洪涛 段发阶 +1 位作者 王学影 叶声华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1301-1304,共4页
多传感器视觉测量系统中的每个传感器都有各自局部的三维测量坐标系,传感器在其自身的坐标系下完成相对测量,为了处理测量结果,必须把它们统一到一个总体世界坐标系中,求出传感器坐标系与总体世界坐标系之关系。本文详细介绍了以经纬仪... 多传感器视觉测量系统中的每个传感器都有各自局部的三维测量坐标系,传感器在其自身的坐标系下完成相对测量,为了处理测量结果,必须把它们统一到一个总体世界坐标系中,求出传感器坐标系与总体世界坐标系之关系。本文详细介绍了以经纬仪空间坐标测量系统与靶标为中介实现多传感器视觉测量系统坐标统一技术,具体论述了两种坐标统一方法:直接坐标统一法与间接坐标统一法,并利用实验结果对其进行了验证。 展开更多
关键词 视觉传感器 坐标统一 经纬仪 靶标
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多目标随机视觉搜索的目标独立性及模型研究 被引量:13
10
作者 于瑞峰 孔哲昕 《工业工程与管理》 CSSCI 北大核心 2013年第3期113-116,126,共5页
由于视觉搜索作业在工业检测、医疗、安检以及军事领域等的广泛存在,视觉搜索一直是人因学领域的重要研究内容。以多目标视觉搜索的绩效为研究背景,进行了多目标视觉搜索的目标独立性与模型研究。首先,进行了相同难度4目标的视觉搜索作... 由于视觉搜索作业在工业检测、医疗、安检以及军事领域等的广泛存在,视觉搜索一直是人因学领域的重要研究内容。以多目标视觉搜索的绩效为研究背景,进行了多目标视觉搜索的目标独立性与模型研究。首先,进行了相同难度4目标的视觉搜索作业实验,并对实验结果进行了分析和讨论,提出了有效视觉搜索区域的概念。然后,基于有效视觉搜索区域概念,提出了改进的多目标随机视觉搜索绩效模型。 展开更多
关键词 视觉搜索 模型 绩效 多目标 目标独立性
原文传递
视觉亮度在博物馆照明设计中的运用 被引量:12
11
作者 张乘风 刘沁 《家具与室内装饰》 2009年第11期22-23,共2页
利用图像分析法研究了视觉亮度随目标亮度和背景亮度变化的规律。并将此规律运用于博物馆照明设计中,得到了既有利于文物保护又能提供良好视觉环境的照明设计数据。
关键词 博物馆照明 视觉亮度 目标亮度 背景亮度
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基于单目视觉的装配机器人研究及应用 被引量:11
12
作者 钟德星 杨元 +1 位作者 刘瑞玲 韩九强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期81-87,共7页
针对传统工业机器人灵活性和环境适应能力差的缺点,对视觉机器人的关键技术进行了研究,提出了一套完整的识别定位抓取算法。首先,对于视觉机器人的目标识别跟踪问题,设计并实现了基于改进型Camshift的动态目标识别跟踪算法;其次,为了使... 针对传统工业机器人灵活性和环境适应能力差的缺点,对视觉机器人的关键技术进行了研究,提出了一套完整的识别定位抓取算法。首先,对于视觉机器人的目标识别跟踪问题,设计并实现了基于改进型Camshift的动态目标识别跟踪算法;其次,为了使机械臂精确抓取目标工件,采用单目视觉测距和视觉导航的原理对于目标工件的三维位置进行获取;最后,采用改进D-H参数法对机械臂进行运动建模,利用正逆运动学分析确定了机械臂控制方案。测试结果表明,识别算法识别成功率达到100%,定位算法测量坐标与实际坐标之间的相对误差小于5%,整体装配成功率达到96.7%,最终达到了基于单目视觉装配机器人研究的应用目标。 展开更多
关键词 视觉机器人 目标识别 视觉测距 动态抓取 自主装配
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基于视觉感知的海生物吸纳式水下机器人目标捕获控制 被引量:11
13
作者 周浩 姜述强 +1 位作者 黄海 万兆亮 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期242-249,275,共9页
针对近海水产养殖环境下海生物目标的机器捕捞,设计了一款海生物吸纳式水下机器人.该水下机器人可以采取手动遥控吸取和视觉伺服控制吸取方式完成对海生物目标的机器捕捞.为了实现基于视觉感知的目标捕获控制,在摄像机平面坐标系上建立... 针对近海水产养殖环境下海生物目标的机器捕捞,设计了一款海生物吸纳式水下机器人.该水下机器人可以采取手动遥控吸取和视觉伺服控制吸取方式完成对海生物目标的机器捕捞.为了实现基于视觉感知的目标捕获控制,在摄像机平面坐标系上建立了水下机器人和目标之间的运动学关系,并在此基础上提出了自适应递归神经网络控制器.通过设计递归神经网络估计和补偿外界环境干扰,利用S面函数使水下机器人快速到达期望位置并保持稳定,结合递归神经网络和系统动力学模型设计鲁棒函数进一步提高非线性系统在视觉控制中的可靠性和稳定性.最后,在近海自然养殖条件下对海生物进行视觉跟踪控制实验,实现了对海生物目标的主动吸取控制,验证了该控制器的功能. 展开更多
关键词 水下机器人 视觉控制 目标捕获
原文传递
基于视觉注意力模型的红外目标检测 被引量:11
14
作者 靳薇 张建奇 张翔 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第12期720-723,共4页
根据视觉心理学的相关理论,提出一种基于灰度特征提取和视觉注意力模型的红外目标检测方法,并应用于复杂背景的红外目标检测。首先对输入图像进行采样,生成高斯金字塔,并用center-surround算子提取多尺度的视觉差异,通过对灰度特征图的... 根据视觉心理学的相关理论,提出一种基于灰度特征提取和视觉注意力模型的红外目标检测方法,并应用于复杂背景的红外目标检测。首先对输入图像进行采样,生成高斯金字塔,并用center-surround算子提取多尺度的视觉差异,通过对灰度特征图的归一化和线性融合获得综合的显著图,最后通过基于相似性和邻接性的阈值判断得到最终检测结果。该方法应用于多种地面目标的检测均取得较好效果,待检测的目标在显著图中得到明显的增强。试验结果进一步验证了算法具有很好的探测性能。 展开更多
关键词 视觉注意力 目标检测 显著性
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融合改进YOLOv2网络的视觉多目标跟踪方法 被引量:10
15
作者 昝珊珊 李波 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2020年第12期2601-2606,共6页
针对现有视觉目标跟踪方法精度不高的实际问题,提出了一种融合改进YOLOv2网络的视觉多目标跟踪方法.首先,优化了原有YOLOv2网络结构以提高视觉多目标检测的可靠性.然后,结合Deep-SORT的多目标实时跟踪方法克服了YOLOv2在检测阶段存在的... 针对现有视觉目标跟踪方法精度不高的实际问题,提出了一种融合改进YOLOv2网络的视觉多目标跟踪方法.首先,优化了原有YOLOv2网络结构以提高视觉多目标检测的可靠性.然后,结合Deep-SORT的多目标实时跟踪方法克服了YOLOv2在检测阶段存在的帧间信息被忽略的缺陷.针对目标遮挡情况,提出了目标状态变化率修正策略,移植轻量级神经网络的深度可分离卷积取代特征提取网络中的普通卷积,提高了跟踪的整体性能.最后,采用运动匹配与表观匹配加权融合的方法确定目标的最优位置,实现视觉多目标跟踪. 展开更多
关键词 深度神经网络 视觉目标 目标跟踪 YOLOv2
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惯性稳定平台建模及振动传递率分析 被引量:3
16
作者 程锋 任戈 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期19-22,共4页
根据对称性,在任意一个自由度方向将惯性稳定平台简化为单自由度系统。根据动力学原理,建立了惯性稳定平台的驱动模型和数学模型。万向环和柔性支撑组合使用让惯性稳定平台系统结构紧凑,对线振动不敏感,能抑制部分角振动。转动惯量比较... 根据对称性,在任意一个自由度方向将惯性稳定平台简化为单自由度系统。根据动力学原理,建立了惯性稳定平台的驱动模型和数学模型。万向环和柔性支撑组合使用让惯性稳定平台系统结构紧凑,对线振动不敏感,能抑制部分角振动。转动惯量比较小时,驱动力矩主要由控制带宽决定。依据数学模型推导出振动传递率和惯性稳定平台系统扭转固有频率以及环境振动角频率之间的关系,惯性稳定平台系统结构上对大于6Hz的环境角扰动能够起到隔振作用。惯性稳定平台在两个自由度方向的闭环控制带宽都达到了100Hz,但系统闭环后的隔振效果有待进一步研究。 展开更多
关键词 惯性稳定平台 振动传递 视轴 数学模型 目标跟踪
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非完整机器人目标跟踪控制器的设计与实现 被引量:9
17
作者 赵德超 彭力 王皓 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期297-302,共6页
为基于视觉定位与超声波测距的非完整履带式机器人设计一款快速稳定的目标跟踪控制器。根据机器人的实际参数和执行能力,对现有控制器的未知参数进行整定,使机器人能够平滑且渐进地到达理想位姿,并且在不增加控制器复杂度的基础上,通过... 为基于视觉定位与超声波测距的非完整履带式机器人设计一款快速稳定的目标跟踪控制器。根据机器人的实际参数和执行能力,对现有控制器的未知参数进行整定,使机器人能够平滑且渐进地到达理想位姿,并且在不增加控制器复杂度的基础上,通过先调整机器人航向角再缩短其与目标之间的距离,提高机器人执行能力。实验结果表明,该控制器能够驱动机器人快速平稳地跟踪目标。 展开更多
关键词 视觉定位 目标跟踪 机器人 参数整定 控制器
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视觉亮度理论及其图像特性研究 被引量:8
18
作者 刘沁 张乘风 刘启能 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2009年第6期593-595,共3页
利用图像法研究了视觉亮度随目标亮度和背景亮度变化的规律,得出了视觉亮度随目标亮度变化图像以及视觉亮度随背景亮度的变化图像及其特征,为照明系统定量设计提供了理论依据。
关键词 视觉亮度 目标亮度 背景亮度 图像法
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基于ROS和EtherCAT的视觉伺服7DOF机械臂仿真研究 被引量:8
19
作者 刘亚秋 陶然 +3 位作者 丁峰 张嘉鑫 陈雨佳 刘勋 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2018年第1期94-101,共8页
将视觉传感器构建到机械臂一侧的视觉伺服系统是7自由度机械臂实现物体抓取和移动的有效方法,但此方法存在着对目标识别定位速度慢和末端执行器轨迹规划难的问题。因此,设计并实现了基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和Et... 将视觉传感器构建到机械臂一侧的视觉伺服系统是7自由度机械臂实现物体抓取和移动的有效方法,但此方法存在着对目标识别定位速度慢和末端执行器轨迹规划难的问题。因此,设计并实现了基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和EtherCAT的视觉伺服7自由度机械臂仿真平台。在ROS系统上,利用颜色机器视觉(Color Machine Vision,CMVision)算法实现了抓取目标的快速识别和定位;基于机械臂的D-H模型,求解得到逆运动方程,规划机械臂的轨迹,并应用比例、积分、微分(Proportion,Integration,Differentiation,PID)算法进行控制;在Linux上构建实时内核,利用EtherCAT技术实现了机械臂末端执行器的快速准确移动控制。测试结果表明,该平台能够实现目标的快速识别、定位和抓取,具备良好的稳定性和可操作性。 展开更多
关键词 ROS 视觉伺服 ETHERCAT 7自由度 CMVision 目标识别 仿真平台
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基于改进YOLOv5的视觉定位算法 被引量:8
20
作者 牛洪超 白松 胡晓兵 《计算机工程与设计》 北大核心 2022年第6期1620-1627,共8页
针对传统视觉定位系统所存在的检测精度低等缺点,提出一种基于改进YOLOv5的自定义靶标视觉定位算法。为进一步增强网络的检测能力,分别融入具有多层感受野与细粒度的模块与改进的特征增强模块,利用Distance-IOU与Focal Loss改进损失函数... 针对传统视觉定位系统所存在的检测精度低等缺点,提出一种基于改进YOLOv5的自定义靶标视觉定位算法。为进一步增强网络的检测能力,分别融入具有多层感受野与细粒度的模块与改进的特征增强模块,利用Distance-IOU与Focal Loss改进损失函数;使用快速解码算法得到编码信息。实验结果表明,在自制数据集上,改进后的YOLOv5模型获得较好的平均准确精度得分与检测速度,满足实时性与准确性的需求,为视觉定位提供了一种的解决方案。 展开更多
关键词 视觉定位 YOLOv5 感受野 细粒度 自定义靶标
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