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基于视觉的采摘机器人目标识别与定位方法研究综述 被引量：73
1
作者 郑太雄 江明哲 冯明驰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期28-51,共24页
目标识别和定位的精度直接关系到采摘机器人采摘效率、质量和速度。本文对近年来采摘机器人的目标识别和三维定位的研究工作进行了系统性的总结和分析,综述了果蔬识别和定位的几种主要方法:目标识别:数字图像处理技术、基于机器学习的... 目标识别和定位的精度直接关系到采摘机器人采摘效率、质量和速度。本文对近年来采摘机器人的目标识别和三维定位的研究工作进行了系统性的总结和分析,综述了果蔬识别和定位的几种主要方法:目标识别:数字图像处理技术、基于机器学习的图像分割与分类器和基于深度学习的算法;三维定位:基于单目彩色相机、基于立体视觉匹配、基于深度相机、基于激光测距仪和基于光基3D相机飞行时间的三维定位。分析了影响果蔬识别和定位精度的主要因素:光照变化、复杂的自然环境、遮挡以及动态环境干扰下成像不精确。最后对采摘机器人目标识别与定位的未来发展作了几点展望。 展开更多
关键词 采摘机器人 目标识别 三维定位 深度学习
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无线传感网非测距三维节点定位算法 被引量：55
2
作者 江禹生 冯砚毫 +1 位作者 管芳 李萍 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期140-147,共8页
采用DV-hop算法中距离矢量跳数和平均跳距计算方法,依据几何学原理,引入位置估算偏差值,利用加权质心算法进行位置估算,设计了一种新的无线传感网非测距三维节点定位算法,给出了该算法设计的理论依据和实现步骤.仿真结果表明,作为非测... 采用DV-hop算法中距离矢量跳数和平均跳距计算方法,依据几何学原理,引入位置估算偏差值,利用加权质心算法进行位置估算,设计了一种新的无线传感网非测距三维节点定位算法,给出了该算法设计的理论依据和实现步骤.仿真结果表明,作为非测距定位算法,在设定的三维空间中,随机放置40个锚结点,能对所有节点进行定位,并可以达到0.4以下的较高精度,而且通信开销相比于二维定位方法增幅不大。 展开更多
关键词 传感器网络 传感器节点 三维定位 非测距 位置估算偏差值
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自然环境下柑橘采摘机器人识别定位系统研究 被引量：50
3
作者 杨长辉 刘艳平 +3 位作者 王毅 熊龙烨 许洪斌 赵万华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期14-22,72,共10页
为了准确理解柑橘采摘机器人在自然环境下的作业场景,获取采摘目标及周围障碍物的位置信息,构建了基于卷积神经网络和Kinect V2相机的识别定位系统。首先,对采摘场景中的果树提出5类目标物分类准则,包含1类可采摘果实和4类障碍物目标;然... 为了准确理解柑橘采摘机器人在自然环境下的作业场景,获取采摘目标及周围障碍物的位置信息,构建了基于卷积神经网络和Kinect V2相机的识别定位系统。首先,对采摘场景中的果树提出5类目标物分类准则,包含1类可采摘果实和4类障碍物目标;然后,在YOLO V3(You only look once)卷积层模块中添加3层最大池化层,对预测候选框进行K-means聚类分析,增强模型对枝叶类物体特征的提取能力,实现采摘场景的准确理解;最后,采用Kinect V2相机的深度图映射得到采摘目标和障碍物的三维信息,并在自然环境下进行了避障采摘作业。实验结果表明,构建的识别定位系统对障碍物和可采摘果实的识别综合评价指数分别为83.6%和91.9%,定位误差为5.9 mm,单帧图像的处理时间为0.4 s,采摘成功率和避障成功率分别达到80.51%和75.79%。 展开更多
关键词 采摘机器人 目标识别 三维定位 YOLO V3 K-MEANS
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基于CORS平台的三维坐标在线转换系统 被引量：39
4
作者 杨光 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2008年第11期10-13,共4页
针对当前CORS系统三维定位的应用难题,着重探寻平面转换参数与水准面模型的嵌入问题,并由此开发出基于CORS平台的三维坐标在线转换系统。该系统可以通过远程模式实现包括高程在内的三维坐标的快速和精确在线转换,使CORS系统能够真正具... 针对当前CORS系统三维定位的应用难题,着重探寻平面转换参数与水准面模型的嵌入问题,并由此开发出基于CORS平台的三维坐标在线转换系统。该系统可以通过远程模式实现包括高程在内的三维坐标的快速和精确在线转换,使CORS系统能够真正具备全动态、高精度的三维测量能力。 展开更多
关键词 CORS 坐标转换 水准面 三维定位
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基于超声测距的三维精确定位系统与设计 被引量：21
5
作者 熊春山 彭刚 +1 位作者 黄心汉 王敏 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2001年第3期7-10,共4页
讨论了一种新型的基于超声测距的高精度三维定位系统的原理与设计。该定位系统采用波头计数与零交叉点检测的方法来提高超声测距精度，并通过三角形方法来实现三维定位。这种三维定位系统具有精度高、成本低、易于安装、体积小、抗电磁... 讨论了一种新型的基于超声测距的高精度三维定位系统的原理与设计。该定位系统采用波头计数与零交叉点检测的方法来提高超声测距精度，并通过三角形方法来实现三维定位。这种三维定位系统具有精度高、成本低、易于安装、体积小、抗电磁干扰能力强、对光线不敏感、无电磁辐射等优点。 展开更多
关键词 三维定位 超声测距 渡越时间 零交叉点 三维定位系统 虚拟现实 机器人
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一种基于球面坐标的无线传感器网络三维定位机制 被引量：31
6
作者 戴桂兰 赵冲冲 邱岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1297-1303,共7页
节点定位作为无线传感器网络应用支撑技术之一,一直备受学术界和工业界的关注.现有的大多数定位算法针对平面应用而设计,无法满足三维空间应用.针对目前三维空间定位算法的不足,本文提出了一种基于球面坐标的动态定位机制,将定位问题抽... 节点定位作为无线传感器网络应用支撑技术之一,一直备受学术界和工业界的关注.现有的大多数定位算法针对平面应用而设计,无法满足三维空间应用.针对目前三维空间定位算法的不足,本文提出了一种基于球面坐标的动态定位机制,将定位问题抽象为多元线性方程组求解问题,最终利用克莱姆法则解决多解、无解问题.仿真结果表明,当在100*100*100m3的仿真场景内部署100个传感器节点,通信半径为10m、锚节点密度为10%时,相对定位误差为50.7%.在算法中引入了最小二乘法理论来估算节点位置以及结果过滤策略以减小定位误差,试验结果表明,改进后的算法性能提高了32.2%. 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维定位 克莱姆法则 最小二乘法
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预制孔岩石破坏过程中的声发射时空演化特征研究 被引量：30
7
作者 刘建坡 徐世达 +2 位作者 李元辉 东龙宾 魏炯 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2538-2547,共10页
选取粗粒花岗岩和细粒砂岩,通过预制方孔和圆孔,开展单轴加载条件下岩石破坏声发射试验。采用单纯形定位算法,对岩石破裂过程中的声发射时空演化规律进行研究,并对声发射活动特征、能量释放率和空间相关长度进行分析。研究结果表明:对... 选取粗粒花岗岩和细粒砂岩,通过预制方孔和圆孔,开展单轴加载条件下岩石破坏声发射试验。采用单纯形定位算法,对岩石破裂过程中的声发射时空演化规律进行研究,并对声发射活动特征、能量释放率和空间相关长度进行分析。研究结果表明:对于预制孔间距与预制孔尺寸相同的试件,声发射事件主要在岩石中部群集,试件以中部剪切破坏为主,声发射三维定位事件直观反映裂纹初始、扩展直至贯通的动态演化过程;在整个加载过程中,颗粒较粗且大小不均的花岗岩试件声发射活动性较强,颗粒较细且均匀的砂岩试件声发射活动性在加载后期才开始增强;岩石破坏前,小尺度裂纹合并贯通形成大尺度裂纹,声发射率下降,能量释放率增强,出现声发射信号"平静"而能量释放"不平静"的现象;岩石在受载过程中,应力场通过迁移和重新分布逐步建立起长程相关性;岩石破坏前,空间相关长度显著增加,且在岩石破坏时达到最大值。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石破坏 预制孔 声发射 三维定位 空间相关长度
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胸腰椎损伤影像学三维定位综合分类的建议 被引量：25
8
作者 池永龙 毛方敏 +2 位作者 林焱 徐华梓 陈华 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 1999年第5期253-256,共4页
目的 :探讨胸腰椎损伤后影像学三维定位综合分类的方法。方法 :对 2 2 7例胸腰椎损伤患者的X线片、CT片于矢状面、额状面、水平面上对椎体、椎管、附件结构损伤状况进行测量研究 ,探讨不同骨折类型与损伤层面、椎管占位状态及三柱损伤... 目的 :探讨胸腰椎损伤后影像学三维定位综合分类的方法。方法 :对 2 2 7例胸腰椎损伤患者的X线片、CT片于矢状面、额状面、水平面上对椎体、椎管、附件结构损伤状况进行测量研究 ,探讨不同骨折类型与损伤层面、椎管占位状态及三柱损伤的关系 ,并用一种简明的文字清楚表达其内涵。结果 :爆裂损伤以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层面损伤 ,中央椎管占位 ,三柱均损伤为著 ;压缩骨折以Ⅰ、Ⅱ层面损伤 ,前柱损伤为著 ,无明显椎管占位 ;骨折脱位型以Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ层面损伤最多 ,椎管占位指数最高。结论 :用简明文字表达胸腰椎损伤的三维定位综合分类方法可减少命名的复杂性和混乱性 ,为临床选择治疗方案提供可靠依据。 展开更多
关键词 胸腰椎损伤 三维定位 综合分类
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声发射定位的稳健算法 被引量：25
9
作者 刘培洵 刘力强 +1 位作者 黄元敏 汲云涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2760-2764,共5页
针对岩石力学实验声发射三维定位常规算法精度较低的问题,分析各种改进的定位算法。通过使用波速均匀的样品进行人工触发声发射实验发现,随机误差是岩石实验中声发射定位不准的最主要因素。为消除随机误差,采用最小绝对偏差法进行定位... 针对岩石力学实验声发射三维定位常规算法精度较低的问题,分析各种改进的定位算法。通过使用波速均匀的样品进行人工触发声发射实验发现,随机误差是岩石实验中声发射定位不准的最主要因素。为消除随机误差,采用最小绝对偏差法进行定位。绝对偏差最小法是一种适合于存在离群点时的稳健估计算法,可以克服最小二乘法仅在误差为正态分布时才有效的缺点。实验结果表明,与最小二乘法相比,当数据中存在个别误差较大的离群点时,采用最小绝对偏差法可以使得定位精度得到明显改善。 展开更多
关键词 岩石力学 声发射定位 地震定位 三维定位 稳健统计
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基于稳健模拟退火-单纯形混合算法的微震定位研究 被引量：26
10
作者 吕进国 姜耀东 +3 位作者 赵毅鑫 祝捷 王欣 陶磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2195-2203,共9页
为提高矿井微震的定位精度,通过模拟试验对比分析常规定位及新方法在定位求解中的适用范围及优缺点,研究反演未知变量数目、检波器的密度、波速等对各自定位方法的影响。基于单纯形法的优点,并结合模拟退火法的全局收敛性,提出采用稳健... 为提高矿井微震的定位精度,通过模拟试验对比分析常规定位及新方法在定位求解中的适用范围及优缺点,研究反演未知变量数目、检波器的密度、波速等对各自定位方法的影响。基于单纯形法的优点,并结合模拟退火法的全局收敛性,提出采用稳健的模拟退火-单纯形法进行微震定位。研究发现,该方法不必直接搜索发震时刻,只需通过稳健方法预先估算,利用较少的检波器就可进行微震定位,且基本不受初始波速影响,从而大大减少搜索步数,有效地提高定位精度及收敛速度。以柿竹园矿人工爆破定位测试试验为例,重点分析比较模拟退火-单纯形法、稳健模拟退火-单纯形法及其他定位方法的空间绝对距离及目标函数误差,认为检波器数量较多且可获得理想的P波信息时,应用非线性最小二乘法能求出可信的结果;其余定位方法的三维定位误差及目标函数误差相差不大,但稳健模拟退火-单纯形法目标函数误差最小,稳定性最高,可在矿井微震定位中推广使用。 展开更多
关键词 微震 三维定位 非线性最小二乘 单纯形 模拟退火 稳健估计
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一类基于最小二乘法的声发射源组合定位算法 被引量：24
11
作者 康玉梅 刘建坡 +1 位作者 李海滨 魏晨慧 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1648-1651,1656,共5页
介绍了声发射源时差定位方法的基本原理及其常用的声发射源定位方法.针对声发射源三维定位常规算法中初始值的选取影响算法收敛速度和定位精度的问题,充分利用最小二乘算法的估计特性,改进定位算法,提出一类基于最小二乘法的Geiger优化... 介绍了声发射源时差定位方法的基本原理及其常用的声发射源定位方法.针对声发射源三维定位常规算法中初始值的选取影响算法收敛速度和定位精度的问题,充分利用最小二乘算法的估计特性,改进定位算法,提出一类基于最小二乘法的Geiger优化迭代组合定位算法.数值仿真算例表明:该方法能有效解决迭代法的初始值问题,保证算法的收敛并且提高迭代算法的收敛速度. 展开更多
关键词 声发射 源定位 三维定位 最小二乘法 组合算法
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GPS应用于建筑物变形观测的探讨与展望 被引量：22
12
作者 宋宜容 陈广峰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2008年第6期69-71,77,共4页
随着全球定位技术的不断发展,GPS在工程建设领域的应用也越来越广泛。主要介绍GPS在三维定位方面的优点,并讨论其代替精密水准测量(沉降观测)及传统的水平位移监测的可能性。
关键词 GPS 变形观测 三维定位 沉降观测
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基于CC1101射频技术的室内超声定位系统 被引量：21
13
作者 李娟 唐小超 葛立峰 《自动化与仪表》 北大核心 2009年第6期1-4,39,共5页
待定位物的三维坐标监测是室内定位的一个重要指标。文中采用射频技术作为测距时的内部同步设置,考虑到室内布局的复杂性,待定位点到各个已知参考节点的测距值的集中定位计算采用无线数据传输。通过应用射频芯片CC1101和ATmega48控制芯... 待定位物的三维坐标监测是室内定位的一个重要指标。文中采用射频技术作为测距时的内部同步设置,考虑到室内布局的复杂性,待定位点到各个已知参考节点的测距值的集中定位计算采用无线数据传输。通过应用射频芯片CC1101和ATmega48控制芯片组成的射频信号收发模块,实现了超声测距时的内部同步和无线数据传输,提高了定位的精度、增加系统灵活性,并适于特殊的场合。利用LabVIEW软件实现最终数据处理,使得设计直观、适应性更强。 展开更多
关键词 三维定位 射频同步 无线数据传输 CC1101 ATmeg a48
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三轴压缩下粗晶花岗闪长岩声发射三维分布及其分形特征 被引量：17
14
作者 雷兴林 马瑾 +2 位作者 楠濑勤一郎 西泽修 佐藤隆司 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1991年第2期97-114,共18页
本文介绍稻田花岗岩(Inada granite,即粗晶花岗闪长岩)在三轴压缩变形条件下,声发射活动空间分布特征的实验研究结果。研究表明,声发射空间分布具有明显的自相似结构,其分维维数为2.1—2.3,明显低于大岛花岗岩(Oshima granite,即细晶花... 本文介绍稻田花岗岩(Inada granite,即粗晶花岗闪长岩)在三轴压缩变形条件下,声发射活动空间分布特征的实验研究结果。研究表明,声发射空间分布具有明显的自相似结构,其分维维数为2.1—2.3,明显低于大岛花岗岩(Oshima granite,即细晶花岗闪长岩)在相似变形条件下的结果,后者为2.7左右。粗晶花岗岩声发射分布还具多分形特征,其拐点为岩石平均颗粒粒度R_o(=5mm),在大于R_o的尺度内的分维D_l和小于R_c尺度的分维D_s各自具有不同的动态变化关系。作者指出,D_s,D_l的大小表示各自尺度内应力场非均匀变化。 展开更多
关键词 声发射 三维定位 分维 地震活动性
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神经导航注册准确性的实验研究 被引量：13
15
作者 杜固宏 周良辅 毛颖 《中国微侵袭神经外科杂志》 CAS 2002年第4期214-217,共4页
目的研究神经导航注册准确性的影响因素,为临床应用提供理论指导。方法自制神经导航定位模型,分别进行CT和MRI扫描。使用不同数量、不同位置的注册坐标进行注册。结果CT组:4个坐标组的平均坐标误差(MFE)与其他3组有显著性差别,各组间预... 目的研究神经导航注册准确性的影响因素,为临床应用提供理论指导。方法自制神经导航定位模型,分别进行CT和MRI扫描。使用不同数量、不同位置的注册坐标进行注册。结果CT组:4个坐标组的平均坐标误差(MFE)与其他3组有显著性差别,各组间预期准确性(PA)均有显著性差别。MRI组:各组间MFE均有显著性差别,除了4个坐标组的PA与6个坐标组有显著性差别外,其他各组无显著性差别。同样使用4个注册坐标,分散排列者的准确性高于平面排列者,有显著性差别。结论自制的神经导航定位模型制作简便、准确性高。随着注册坐标的增加,注册准确性和预期准确性均提高。使用CT导航,最少使用6个注册坐标;使用MRI导航,应使用10个注册坐标。注册坐标应尽量分散排列。 展开更多
关键词 神经导航 注册 定位模型 三维定位 精确性 影响因素 神经外科
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一种基于Euclidean的无线传感器网络三维定位算法 被引量：18
16
作者 唐良瑞 宫月 +1 位作者 罗艺婷 柯珊珊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期821-825,共5页
针对传感器网络在三维空间的应用,基于Euclidean定位算法,提出了对无线传感器节点进行三维定位的算法.将计算未知节点与锚节点间距离问题抽象为求解六面体顶点间的距离.根据问题的抽象,本文使用所提出的坐标法进行求解,并采用循环迭代... 针对传感器网络在三维空间的应用,基于Euclidean定位算法,提出了对无线传感器节点进行三维定位的算法.将计算未知节点与锚节点间距离问题抽象为求解六面体顶点间的距离.根据问题的抽象,本文使用所提出的坐标法进行求解,并采用循环迭代的方式来提高节点的定位比例.仿真结果表明,三维空间的Euclidean定位算法各项指标均为良好,能有效地实现三维环境中的传感器节点定位. 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维定位 Euclidean定位算法
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一种双目主动立体视觉系统的目标定位算法 被引量：9
17
作者 罗翔 席文明 颜景平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期59-63,共5页
首先引入主动视觉空间的概念 ,即用系统本身运动自由度来表达摄像机焦点到空间点的视线 .其次 ,推导了把任意摄像机图像点变换到主动视觉空间的算法 .最后 ,采用三角形测量原理对图像特征点进行匹配和定位 .因为系统中的各个摄像机独立... 首先引入主动视觉空间的概念 ,即用系统本身运动自由度来表达摄像机焦点到空间点的视线 .其次 ,推导了把任意摄像机图像点变换到主动视觉空间的算法 .最后 ,采用三角形测量原理对图像特征点进行匹配和定位 .因为系统中的各个摄像机独立注视目标 ,摄像机可以采用较小的视野 ,这为提高定位精度提供了可能性 . 展开更多
关键词 主动视觉 立体视觉 机器人视觉系统 特征匹配 三维定位 目标定位算法 定位精度
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煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法 被引量：17
18
作者 朱晓娟 王军号 孟祥瑞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第4期927-931,共5页
现有煤矿无线传感器网络节点定位存在定位精度差、功耗高等问题,提出一种基于信标节点规则部署的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法,根据井下巷道特征成对部署信标节点,在定位估算时先将信标节点投影到与未知节点同一高度的水平面... 现有煤矿无线传感器网络节点定位存在定位精度差、功耗高等问题,提出一种基于信标节点规则部署的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法,根据井下巷道特征成对部署信标节点,在定位估算时先将信标节点投影到与未知节点同一高度的水平面,再利用三边测量法进行平面定位,然后结合未知节点与信标节点的高度差即可实现三维定位。理论分析和仿真结果表明,该算法具有计算量小、通信量小、定位精度较高以及稳定性较好等特点。 展开更多
关键词 无线传感器网络 煤矿 三维定位 定位精度 能耗 稳定性
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用AE技术研究集料尺寸对混凝土断裂性能的影响 被引量：10
19
作者 陈兵 张东 +1 位作者 姚武 吴科如 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 1999年第4期303-307,共5页
分别利用声发射（ＡＥ） 及其三维定位技术研究了最大集料尺寸（ｄｍａｘ）对混凝土断裂性能和裂缝尖端断裂过程区的影响．实验结果表明，随ｄｍａｘ 增大，混凝土断裂能增大，且声发射事件数与断裂能（ ＧＦ） 也有着很好的对应关系．... 分别利用声发射（ＡＥ） 及其三维定位技术研究了最大集料尺寸（ｄｍａｘ）对混凝土断裂性能和裂缝尖端断裂过程区的影响．实验结果表明，随ｄｍａｘ 增大，混凝土断裂能增大，且声发射事件数与断裂能（ ＧＦ） 也有着很好的对应关系．集料粒径越大，对裂缝扩展的偏转作用越显著，形成的断裂过程区越大． 展开更多
关键词 混凝土 断裂性能 声发射 集料 三维定位
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基于机器视觉的机器人定位抓取的研究进展 被引量：17
20
作者 林义忠 陈旭 《自动化与仪器仪表》 2021年第3期9-12,共4页
传统工业机器人工作大多是通过示教或者离线编程的方式,按照规定的路径进行工作,功能单一,一旦场景发生改变就不能有效工作,智能化程度低且适应性差,无法满足柔性制造业的要求。而视觉机器人利用视觉技术获取目标物及其周围环境的信息,... 传统工业机器人工作大多是通过示教或者离线编程的方式,按照规定的路径进行工作,功能单一,一旦场景发生改变就不能有效工作,智能化程度低且适应性差,无法满足柔性制造业的要求。而视觉机器人利用视觉技术获取目标物及其周围环境的信息,并能通过决策来引导工业机器人完成对路径规划和目标的抓取工作。针对视觉机器人抓取系统中的关键技术,对现阶段的研究成果进行了综述,对相关图像识别技术进行了分析与归纳,并对该技术的未来发展方向进行了探讨。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 三维定位 机器人
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