轮式移动机器人单目视觉的目标测距方法 被引量：10

1

作者 肖大伟 翟军勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期287-291,共5页

为减小特征匹配以及摄像机光轴倾斜对单目测距造成的误差,提出一种基于单目视觉的轮式移动机器人目标测距方法,将测距目标从平面物体推广到立体物体,在无须校正的情况下提高测量精度。通过对摄像机进行标定测量其内外参数,建立小孔平面... 为减小特征匹配以及摄像机光轴倾斜对单目测距造成的误差,提出一种基于单目视觉的轮式移动机器人目标测距方法,将测距目标从平面物体推广到立体物体,在无须校正的情况下提高测量精度。通过对摄像机进行标定测量其内外参数,建立小孔平面成像模型得到世界坐标系与像素坐标系的对应关系。针对坐标变换矩阵奇异的情况,引入面积这一特性进行求解,推导特定矩阵奇异情况下目标距离与像素面积的关系。实验结果表明,该方法可将综合误差率控制在0.7%以内,能够满足轮式移动机器人单目视觉测距实时性和可靠性的要求。 展开更多

关键词 轮式移动机器人 摄像机标定 单目测距 立体物体 小孔平面成像

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基于目标像素变化的柚果单目测距算法 被引量：9

2

作者 刘洁 周典卓 +3 位作者 李燕 李定科 李英琪 Rubel Rana 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期183-191,共9页

针对山地果园光线变化和枝叶遮挡干扰果实距离检测的问题,该研究提出一种利用目标区域像素数量变化预测成像距离的算法。根据单目测距原理和柚果成像特性,以具备尺寸和形状代表性的离树柚果样本为研究对象,在采摘作业距离范围内利用单... 针对山地果园光线变化和枝叶遮挡干扰果实距离检测的问题,该研究提出一种利用目标区域像素数量变化预测成像距离的算法。根据单目测距原理和柚果成像特性,以具备尺寸和形状代表性的离树柚果样本为研究对象,在采摘作业距离范围内利用单一相机以固定间隔步距对果实某一侧面连续获取图像数据,用以建立并验证目标区域像素数量变化与成像距离变化之间的多元回归关系。随后将该算法应用于果园中树上柚果样本以检验其适用性,并讨论初始成像距离和步距取值对测距精度的影响。研究结果表明,在125cm以内,6个树上柚果样本的测距相对误差均低于5%,满足采摘机械手目标定位的精度要求;初始成像距离对该算法测距精度具有显著影响。该研究单目测距算法满足果园环境中柚果目标与相机间距离检测需求,为相关采摘机械手的柚果目标识别提供了一种可行方案。 展开更多

关键词 算法 果园 识别 单目测距 像素数量 成像距离 多元回归

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自动调焦在单目测距方法中的研究 被引量：7

3

作者 任工昌 刘崇展 +1 位作者 刘朋 张戈 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第4期146-149,共4页

针对传统测距技术和自动调焦方法的局限性,从光学系统的成像理论出发,在图像处理的基础上,提出一种以变焦镜头为图像采集设备、基于物距与电机脉冲数定量关系的单目视觉测距新方法。该方法根据光学成像原理,计算不同物距下目标图像的清... 针对传统测距技术和自动调焦方法的局限性,从光学系统的成像理论出发,在图像处理的基础上,提出一种以变焦镜头为图像采集设备、基于物距与电机脉冲数定量关系的单目视觉测距新方法。该方法根据光学成像原理,计算不同物距下目标图像的清晰度值,根据改进的粗精变步长爬山搜索策略实现自动对焦,记录步进电机转向及脉冲个数,建立脉冲数与物距的定量关系,实现测距。以粮仓为例验证了该方法的可行性和有效性,且相对误差小于3%、方差小于0.702,满足精确度和稳定性要求,避免了复杂的摄像机标定,计算简单且易于实现。 展开更多

关键词 单目测距 图像处理 自动对焦 搜索算法 变焦镜头 定量关系

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几何单目视觉测距研究综述

4

作者 赵江洪 刘茈菱 +2 位作者 杨甲 尹利莎 华新楠 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第9期49-65,共17页

针对几何单目视觉测距领域缺乏完整分类框架及最新进展相关的问题,该文通过关键字搜索的方法收集国内外相关文献并进行了梳理,将基于几何的单目视觉测距分为基于二维目标检测测距和基于三维目标检测测距两类,并将测距模型细分为基于数... 针对几何单目视觉测距领域缺乏完整分类框架及最新进展相关的问题,该文通过关键字搜索的方法收集国内外相关文献并进行了梳理,将基于几何的单目视觉测距分为基于二维目标检测测距和基于三维目标检测测距两类,并将测距模型细分为基于数据回归建模、基于逆透视变换、基于成像几何模型3类,总结了经典以及改进的模型方法,分析了其优势及不足。该文提供了一个结构化的分类框架,并从不同的方向对各种方法进行定性分析,同时展望了未来单目视觉测距的研究趋势,为相关领域研究人员提供参考与帮助。 展开更多

关键词 单目视觉 视觉测距 车距测量 单目测距

原文传递

基于NSCT和半张量积在防跑道侵入检测技术的研究

5

作者 杨昌其 赵毅 《航空计算技术》 2024年第1期41-45,共5页

为进一步提高跑道侵入告警系统的自动化水平,降低设施设备安装维护成本等问题,通过摄像设备获取机场场面的视频图像数据,采用稀疏表示对视频图像数据集进行检测处理;通过利用NSCT算法优化,结合半张量积,对样本数据集进行跟踪训练;根据... 为进一步提高跑道侵入告警系统的自动化水平,降低设施设备安装维护成本等问题,通过摄像设备获取机场场面的视频图像数据,采用稀疏表示对视频图像数据集进行检测处理;通过利用NSCT算法优化,结合半张量积,对样本数据集进行跟踪训练;根据单目摄像机测距建立坐标转换和测距模型,对机场场面航空器与跑道中线的距离进行准确测量,根据地面保护区设置合适的阈值实现跑道侵入告警。实验结果表明,优化后的模型图像重构质量提高了7.07%,平均处理时间降低了21.95%,模拟环境下跑道侵入告警准确率为95.2%。模型重构质量好,处理时间快、实时性好、准确率高,可以为预防跑道侵入事件的发生提供方法支持。 展开更多

关键词 跑道侵入 图像识别 NSCT 半张量积 单目测距

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基于改进YOLOv4-tiny算法的车距预警方法

6

作者 王宏志 宋明轩 +1 位作者 程超 解东旋 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期741-748,共8页

针对现有网络难以实时精确识别道路检测目标及车距的问题,提出了一种基于改进YOLOv4-tiny算法的车距预警方法。首先,总结了YOLOv4-tiny算法的特征提取结构,分析了原网络结构的不足之处。其次,在原网络中增加了空间金字塔池化层SPPF进一... 针对现有网络难以实时精确识别道路检测目标及车距的问题,提出了一种基于改进YOLOv4-tiny算法的车距预警方法。首先,总结了YOLOv4-tiny算法的特征提取结构,分析了原网络结构的不足之处。其次,在原网络中增加了空间金字塔池化层SPPF进一步提取目标特征,增强深层次语义信息表达能力,并将特征金字塔网络(FPN)结构添加下采样通道和CSPnet层,充分融合多尺度图像特征,避免浅层信息丢失。最后,使用Mosaic数据增强方法丰富数据集训练样本,并将改进YOLOv4-tiny算法与单目测距原理相结合,依据车距大小设置3种级别的信息提示进行车距预警实验。结果表明:本文算法在PASCAL VOC数据集上的检测速度为43帧/s,平均精度达到81.25%,较YOLOv4-tiny算法提高了3.59%。可见,改进YOLOv4-tiny算法在满足检测实时性要求的同时,具备良好的目标检测精度,对提升车距预警方法的使用效果具有指导意义。 展开更多

关键词 交通运输安全工程 目标检测 YOLOv4-tiny算法 单目测距 车距预警

原文传递

基于PreScan平台的单目视觉测距方法研究与虚拟试验 被引量：5

7

作者 季昊成 魏民祥 +2 位作者 李浩 李小龙 张开友 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第12期49-52,56,共5页

车辆与前方障碍物之间的距离是车辆主动安全控制中的一项重要参数。利用图像传感器获取车辆前方道路信息,根据投影变换模型推导出单目测距算法,并通过软件实现求解车距。在PreScan平台进行虚拟试验,并分析了图像传感器各参数对试验结果... 车辆与前方障碍物之间的距离是车辆主动安全控制中的一项重要参数。利用图像传感器获取车辆前方道路信息,根据投影变换模型推导出单目测距算法,并通过软件实现求解车距。在PreScan平台进行虚拟试验,并分析了图像传感器各参数对试验结果的影响。结果表明,在校正良好的情况下,基于单目视觉的车距测量具有较高的测量精度。 展开更多

关键词 PreScan虚拟环境 机器视觉 单目测距 图像处理

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基于YOLOv5与Deep-SORT的机场跑道侵入告警技术研究 被引量：1

8

作者 周睿 李明 +2 位作者 孟双杰 邱爽 张强 《电子测量技术》 北大核心 2023年第15期97-102,共6页

针对传统的跑道侵入告警设备自动化水平低、安装维护成本较高的问题,通过机场视频系统获取机场场面图像信息,采用YOLOv5对机场场面航空器进行检测;使用轻量化网络ShuffleNetv2对Deep-SORT算法进行优化,实现对机场场面航空器的跟踪;根据... 针对传统的跑道侵入告警设备自动化水平低、安装维护成本较高的问题,通过机场视频系统获取机场场面图像信息,采用YOLOv5对机场场面航空器进行检测;使用轻量化网络ShuffleNetv2对Deep-SORT算法进行优化,实现对机场场面航空器的跟踪;根据单目视频采集系统建立坐标转换和测距模型,对机场场面航空器与跑道中线的距离进行准确测量,根据地面保护区设置合适的阈值实现跑道侵入告警。实验结果表明,优化后的模型平均处理时间降低了25.64%,模拟环境下航空器距跑道中心线11、18和43 cm的测距平均误差分别为0.02、0.01和0.01 cm,跑道侵入告警准确率为95.86%,该模型实时性好、准确率高,能够有效预防跑道侵入事件的发生。 展开更多

关键词 跑道侵入 YOLOv5 Deep-SORT ShuffleNetv2 单目测距

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神经网络下单目视觉测距方法的研究 被引量：4

9

作者 任工昌 刘崇展 +1 位作者 刘朋 张戈 《陕西科技大学学报》 CAS 2018年第1期137-142,共6页

依据高斯成像原理和自动调焦技术,提供一种由变焦镜头获得焦距与像距的双脉冲数,利用神经网络计算物距的单目视觉测距新方法.该方法根据光学成像原理,计算不同物距下对应目标图像的清晰度值,根据改进的变步长爬山搜索策略实现自动调焦,... 依据高斯成像原理和自动调焦技术,提供一种由变焦镜头获得焦距与像距的双脉冲数,利用神经网络计算物距的单目视觉测距新方法.该方法根据光学成像原理,计算不同物距下对应目标图像的清晰度值,根据改进的变步长爬山搜索策略实现自动调焦,记录电机转向和对应脉冲数,再根据获得的实验数据训练神经网络实现测距.最后提出面积法确定焦距脉冲数,进一步提高测量速度与精度.以粮仓测距为例,神经网络训练结果表明,样本误差、输入与输出的回归系数和相对误差均满足精确度要求,验证了该方法的可行性.该方法避免了复杂的摄像机标定,计算简单且易于实现,为测距技术的研究提供新的参考和理论依据. 展开更多

关键词 单目测距 图像处理 搜索算法 神经网络 面积法

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基于三维环境距离函数的单目测距研究

10

作者 孙莉 刘宙 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2015年第2期71-76,共6页

根据摄像头成像的几何原理,采用梅涅劳斯定理,建立三维环境距离函数,计算监控区域地面上任意位置到观测点之间的距离,避免了复杂的摄像机标定和图像配准,效果良好。结合跟踪算法,根据运动目标在图像上的像素范围,可以有效确定目标的大小... 根据摄像头成像的几何原理,采用梅涅劳斯定理,建立三维环境距离函数,计算监控区域地面上任意位置到观测点之间的距离,避免了复杂的摄像机标定和图像配准,效果良好。结合跟踪算法,根据运动目标在图像上的像素范围,可以有效确定目标的大小,并可以对运动目标进行初步的形状特征分析。 展开更多

关键词 单目测距 三维环境距离函数 梅涅劳斯定理

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基于单目视觉和激光雷达的测距方法研究 被引量：4

11

作者 姬嗣愚 王永生 《舰船电子工程》 2022年第2期180-184,共5页

在执行海上作战及训练任务时,利用无人艇上加装测距装置可以及时、准确地获取所需目标的距离信息,对战场态势感知具有重要意义。论文详细介绍了基于单目视觉和激光雷达两种测距方法的原理,并设计实验进行了验证与误差分析。结果表明,激... 在执行海上作战及训练任务时,利用无人艇上加装测距装置可以及时、准确地获取所需目标的距离信息,对战场态势感知具有重要意义。论文详细介绍了基于单目视觉和激光雷达两种测距方法的原理,并设计实验进行了验证与误差分析。结果表明,激光雷达测距精度更高,响应速度更快,但当目标在视场中占比较小时,激光雷达无法识别目标类别。在实际应用过程中,可将两种方法结合使用,通过单目视觉的方法对目标进行识别,再利用激光雷达进行辅助定位。 展开更多

关键词 单目视觉 激光雷达 无人艇 单目测距

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基于STM32F407ZGT6的云台式空间测距定位终端设计 被引量：5

12

作者 赵晓军 李学良 湛钊 《电视技术》 北大核心 2017年第9期112-116,共5页

实现了一种以STM32F407ZGT6处理器为核心,搭载GPS模块、三维数字罗盘以及可对焦数字摄像头的云台式空间测距定位终端。终端利用摄像头的单目视觉非接触式测距以及直观的捕捉被测目标的优势,结合云台的立体空间内旋转的功能,可以实现对... 实现了一种以STM32F407ZGT6处理器为核心,搭载GPS模块、三维数字罗盘以及可对焦数字摄像头的云台式空间测距定位终端。终端利用摄像头的单目视觉非接触式测距以及直观的捕捉被测目标的优势,结合云台的立体空间内旋转的功能,可以实现对立体空间内特定目标进行监视和距离的测量。同时结合云台上搭载的GPS模块和三维数字罗盘采集的数据,通过无线网络将数据回传到远程控制端,经过软件的解算对空间内某特定目标进行经纬度坐标的定位。 展开更多

关键词 STM32F407ZGT6 单目视觉测距 空间定位

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仿真假体视觉下的单目测距研究

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作者 赵瑛 张阳 +1 位作者 郝大帅 王冬晖 《现代电子技术》 北大核心 2020年第20期79-82,共4页

为了研究假体佩戴者是否具有异常的立体视觉,影响目标定位,在现实场景中开展仿真假体视觉下单目测距研究。实验采用蒙眼测距方法,被试者佩戴头戴式显示器模拟在仿真假体单眼,仿真假体双眼以及在正常单眼情况观察判断放在地板上不同位置(... 为了研究假体佩戴者是否具有异常的立体视觉,影响目标定位,在现实场景中开展仿真假体视觉下单目测距研究。实验采用蒙眼测距方法,被试者佩戴头戴式显示器模拟在仿真假体单眼,仿真假体双眼以及在正常单眼情况观察判断放在地板上不同位置(3.51 m,4.92 m,6.33 m)的目标物体,通过蒙着眼睛轻快地走到他/她所判断的地方,记录并统计分析行走距离。实验结果发现,在三种观察条件下,正常单眼感知精度最高,仿真假体单眼最低。随着物体放置距离的增加,准确度也有细微下降。经统计分析发现,仿真假体单眼与正常单眼对距离判断没显著性差异,说明假体植入者能准确定位地面上的目标。 展开更多

关键词 仿真假体 单目测距 蒙眼测距 目标定位 距离感知 实验分析

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