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水下相位式激光测距定标方法 被引量:20
1
作者 宋宏 张云菲 +7 位作者 吴超鹏 申屠溢醇 吴超钒 郭乙陆 黄慧 司玉林 杨萍 全向前 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期140-146,共7页
基于相位式激光测距的工作原理,提出了将相位式激光测距仪用于水下测距的思路,从原理上分析了水下相位式激光测距的可行性。通过水下距离测量实验,对水下相位式激光测距可行性进行了验证,完成了水下相位式激光测距仪的测距定标算法,并... 基于相位式激光测距的工作原理,提出了将相位式激光测距仪用于水下测距的思路,从原理上分析了水下相位式激光测距的可行性。通过水下距离测量实验,对水下相位式激光测距可行性进行了验证,完成了水下相位式激光测距仪的测距定标算法,并探究了水体浊度对相位式激光测距动态范围和测距精度的影响。实验结果表明,经过定标校正后的水下相位式激光测距仪在水下3.5 m范围内测距误差平均值不超过3 mm,测距范围与水体浊度间存在指数衰减关系。该水下相位式激光测距仪为水下距离的探测提供了一种新方法,可实现水下目标近距离的精确测距。 展开更多
关键词 激光相位测距 测距校正 水体浊度 测距动态范围
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双目CCD测距系统的高精度标定 被引量:16
2
作者 姜雨彤 杨进华 +2 位作者 刘钊 张丽娟 姜成昊 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期228-232,共5页
为实现高精度的远距离被动测距,提出一种摄像机内、外参数以及双目CCD测距系统的标定方法。基于双目测距模型设计双目测距系统的机械结构,进行左右摄像机的单目标定,利用主点标定方法求出主点坐标,使用两步法线性求解摄像机的焦距、一... 为实现高精度的远距离被动测距,提出一种摄像机内、外参数以及双目CCD测距系统的标定方法。基于双目测距模型设计双目测距系统的机械结构,进行左右摄像机的单目标定,利用主点标定方法求出主点坐标,使用两步法线性求解摄像机的焦距、一阶径向畸变系数、旋转矩阵和平移向量,从而对高精度双目测距系统完成基线长、两摄像机光轴夹角和两像面相对位置的系统标定。实验结果表明,摄像机标定精度为0.582 6像素,双目测距系统的标定精度为0.208 mm,取得了较为理想的结果,此外,在300 m以内的目标实际测量精度高于0.28%,满足高精度双目测距的精度要求。 展开更多
关键词 双目测距 测距原理 摄像机标定 双目标定 主点标定 两步法
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基于激光测距的激光扫描投影系统标定技术研究 被引量:16
3
作者 侯茂盛 刘继强 +3 位作者 刘大礼 陈雨情 张旭 范成博 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期229-237,共9页
为解决现有激光扫描投影系统至少需要4个合作目标点才能实现坐标转换关系标定,并且经常因迭代算法不收敛而需要多次、长时间才能完成坐标转换参数解算等问题,提出并研究了融合激光测距的激光扫描投影系统标定技术。研究了加入和未加激... 为解决现有激光扫描投影系统至少需要4个合作目标点才能实现坐标转换关系标定,并且经常因迭代算法不收敛而需要多次、长时间才能完成坐标转换参数解算等问题,提出并研究了融合激光测距的激光扫描投影系统标定技术。研究了加入和未加激光测距模块的激光扫描投影系统数学模型,并运用粒子群优化算法仿真分析其标定精度。针对测距误差对系统标定精度有较大影响的问题,提出粒子群导数标定算法改进标定算法,最终实现了仅需3个合作目标点的快速标定,且标定精度可提升至10-7 mm。 展开更多
关键词 测量 激光测距 激光扫描投影系统 标定模型 粒子群算法 粒子群导数标定算法
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基于双目立体视觉的目标物测距研究 被引量:16
4
作者 杨晨曦 华云松 《软件》 2020年第1期128-132,共5页
为了获取目标物体在空间中的三维信息,本文在双目立体测量原理的基础上,采取OpenCV和Matlab相结合的方法,设计了一个基于双目立体视觉的目标物体测距系统。该系统采取张定友棋盘标定法,使用Matlab内置的工具箱完成双目相机标定,采用SGBM... 为了获取目标物体在空间中的三维信息,本文在双目立体测量原理的基础上,采取OpenCV和Matlab相结合的方法,设计了一个基于双目立体视觉的目标物体测距系统。该系统采取张定友棋盘标定法,使用Matlab内置的工具箱完成双目相机标定,采用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法在VS2017环境下结合Opencv3.4.1库,对左右相机获得的图像进行立体匹配,生成视差图,将二维空间点重投影到三维空间中,实现二维坐标到三维坐标的转换,即可得到物体的三维点坐标。最终实现通过鼠标点选被测物体视差图后输出选定的空间三维坐标。实验结果显示,该系统的测量精度较高,并且在140 cm距离的测量精度最高。 展开更多
关键词 双目视觉 目标测距 三维测量 相机标定 立体匹配 重投影
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一种改进Census变换的双目匹配测距方法 被引量:15
5
作者 李大华 沈洪宇 +2 位作者 于晓 高强 汪宏威 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期189-194,共6页
为了得到一种易实现且精度较高的双目测距方法,立体校正左右相机的非前向平行结构,先将改进的Census变换算法应用于立体匹配,得到准确的视差值,再根据双目视觉特殊的外极线几何结构计算出实际的距离信息。将原始Census变换中比较周围像... 为了得到一种易实现且精度较高的双目测距方法,立体校正左右相机的非前向平行结构,先将改进的Census变换算法应用于立体匹配,得到准确的视差值,再根据双目视觉特殊的外极线几何结构计算出实际的距离信息。将原始Census变换中比较周围像素与中心像素的方案改进为多中心点相互监督融合,极大地提升了立体匹配精度。在实验室环境下,利用两个完全相同的互补金属氧化物半导体(CMOS)相机搭建了双目测距实验平台,详细介绍了测距流程中的硬件、算法以及标定过程。将实验结果应用于实际距离测量,并与原始的Census变换进行对比,结果表明:改进的Census变换测量误差为6.4cm,2m测量误差精度提高了19.1%,满足高精度双目测距要求。 展开更多
关键词 机器视觉 双目测距 相机标定 Census变换 立体校正 立体匹配
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基于硬件SURF算法的自校准双目测距系统 被引量:14
6
作者 蒋晓东 于纪言 +1 位作者 朱立坤 黄建森 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期400-402,共3页
为了解决被动式双目测距系统中双目摄像头光轴对准误差较大、图像匹配精确度较低、计算速度慢等问题,提出了一种基于硬件加速稳健特征(SURF)算法的自校准双目测距系统。该方案采用位置敏感探测器与伺服电机作为双目摄像头光轴自校准平台... 为了解决被动式双目测距系统中双目摄像头光轴对准误差较大、图像匹配精确度较低、计算速度慢等问题,提出了一种基于硬件加速稳健特征(SURF)算法的自校准双目测距系统。该方案采用位置敏感探测器与伺服电机作为双目摄像头光轴自校准平台,利用Zynq SoC处理器对SURF算法进行硬件加速,以实现两幅图像的特征匹配,从而达到精确、有效、自主的被动测距效果。实验表明本文方案采用位置敏感探测器可以有效地校准双目摄像头至同一平面位置,同时硬件SURF算法匹配图像的精确度高,速度快,满足被动测距系统的需求。 展开更多
关键词 观察设备 双目测距 自校准 加速稳健特征 特征匹配
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激光视觉方法用于检测齿轮加工误差 被引量:9
7
作者 宋丽梅 覃名翠 +3 位作者 杨燕罡 李宗艳 习江涛 朱腾达 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,共5页
齿轮是工业基础零件,其加工精度对设备的整体精度和可靠性有重要的影响。为了提高加工后齿轮的检测速度和检测精度,提出了一种激光测距齿轮齿向精度检测方法,并在此方法基础上研制了齿轮齿向检测系统。利用激光在金属及反光物体方面的... 齿轮是工业基础零件,其加工精度对设备的整体精度和可靠性有重要的影响。为了提高加工后齿轮的检测速度和检测精度,提出了一种激光测距齿轮齿向精度检测方法,并在此方法基础上研制了齿轮齿向检测系统。利用激光在金属及反光物体方面的测量优势,选用激光作为测量光源,利用激光三角法获得齿轮的测量点位置的相对坐标信息。为了全面获得齿轮各个部位的信息,结合气浮转台的圆周运动和精密电控升降台的升降直线运动,完成对齿轮齿向的数据扫描。为了获得齿轮的绝对坐标值,提出了齿轮齿向测量标定算法,用于计算出传感器与齿轮分度圆之间位置关系,从而进行齿向测量。结果表明,该测量方法能够满足工业中齿轮的高精度无损检测要求,能够完成齿轮精度等级分类要求。本研究所提出的测量方法,可以推广到其他金属反光物体高精度尺寸检测系统中。 展开更多
关键词 齿轮检测 激光测距 非接触测量 标定算法 齿轮分级
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铁路机车车辆静态限界测量系统校准方法研究 被引量:8
8
作者 吴斌 庄洵 +1 位作者 刘常杰 郭寅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期58-62,共5页
静态限界是保证机车安全运行的基本条件,为了满足铁路机车静态限界快速、精确、自动测量的需要,本文基于电控移动机构和激光测距传感器建立了机车车辆静态限界测量系统。根据系统工作原理及结构组成,研究了系统校准方法,并设计了专用校... 静态限界是保证机车安全运行的基本条件,为了满足铁路机车静态限界快速、精确、自动测量的需要,本文基于电控移动机构和激光测距传感器建立了机车车辆静态限界测量系统。根据系统工作原理及结构组成,研究了系统校准方法,并设计了专用校准附件。该方法操作方便,实用性强,能够在现场一次性完成测量系统的局部标定与系统标定。经检定,该系统测量精度优于0.5 mm,满足了高速铁路机车车辆静态限界测量的要求。 展开更多
关键词 高速铁路 机车车辆 静态限界 激光测距 标定
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图像边缘检测方法对计算分析风机净空的研究 被引量:4
9
作者 杜杰 薛宇 《现代电子技术》 2023年第15期43-48,共6页
风力发电机组叶片塔架间隙(简称风机的净空)是指风力发电机的旋转叶片与安装叶片的塔架之间必须保持的最小距离,此间隙对于确保叶片不会撞击塔架(又称扫塔)非常重要,否则可能会损坏风机或造成安全隐患。风机的净空受机组载荷、风场湍流... 风力发电机组叶片塔架间隙(简称风机的净空)是指风力发电机的旋转叶片与安装叶片的塔架之间必须保持的最小距离,此间隙对于确保叶片不会撞击塔架(又称扫塔)非常重要,否则可能会损坏风机或造成安全隐患。风机的净空受机组载荷、风场湍流等多种因素的影响,能反映风机的运行状态是否健康,并且在风电机组实际运行中风况复杂多变可能导致叶尖向塔筒方向变形,因此提出一种基于视频的风机叶片净空距离检测方法。在1.5 MW正常运行风机下进行实验,将摄像机放置在风机运行时的机舱正下方,对摄像机拍摄的视频进行多帧图像处理,使用OpenCV在Python环境下进行图像增强和高斯滤波等图像预处理;使用改进Canny边缘检测算子提取塔筒和叶片的轮廓,然后对轮廓进行特征点提取,得到叶尖点和塔筒中心点;最后通过单目相机标定和世界坐标系转换将像素距离转换为实际距离,并在不同天气条件和不同风速下分别进行实验。结果表明,较大风速下风机叶片的净空距离在7.22 m左右,较小风速下净空距离在9.26 m左右。 展开更多
关键词 风力发电机 单目测距 叶片净空 图像处理 边缘检测 风机运维 CANNY算子 相机标定
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基于双目视觉的目标测距系统 被引量:6
10
作者 王明吉 陈秋梦 任福深 《自动化与仪器仪表》 2022年第7期5-8,共4页
为准确测量目标的距离信息,提出一种基于双目视觉的目标测距系统。该系统采用张正友棋盘标定法进行双目相机标定求出摄像机内外参数,其次利用标定的参数对左右摄像机采集的图像进行立体校正消除畸变形成共面行对准,然后采用立体匹配算... 为准确测量目标的距离信息,提出一种基于双目视觉的目标测距系统。该系统采用张正友棋盘标定法进行双目相机标定求出摄像机内外参数,其次利用标定的参数对左右摄像机采集的图像进行立体校正消除畸变形成共面行对准,然后采用立体匹配算法对校正后的左、右图像进行像素点匹配生成视差图,最后根据三角形相似原理进行目标距离估计获得目标三维点坐标。实验结果显示,该系统的近距离测量精度较高,误差较小。 展开更多
关键词 双目视觉 目标测距 相机标定 立体校正 立体匹配
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高精度超声波测距系统设计 被引量:7
11
作者 康雅萍 刘震宇 +1 位作者 郭鑫 张立 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2010年第3期61-64,共4页
在市场普遍使用的超声波测距系统的基础上,针对普遍存在的缺陷,从硬件和软件两方面对超声波测距系统进行了改进。在超声波测距发射和接收部分分别创新性地使用了MAX232和双电压比较器,用于提高测量精度,减小盲区。为了排除环境因素对声... 在市场普遍使用的超声波测距系统的基础上,针对普遍存在的缺陷,从硬件和软件两方面对超声波测距系统进行了改进。在超声波测距发射和接收部分分别创新性地使用了MAX232和双电压比较器,用于提高测量精度,减小盲区。为了排除环境因素对声速的影响,系统加入了声速校验功能。通过实验验证,本系统有效地减小了盲区,增大了量程,可测范围为2~400 cm,提高了测量精度,保证误差在2~6 mm左右。 展开更多
关键词 超声波 测距 温度校验 电压比较器
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一种扫频干涉激光测距系统的标定方法
12
作者 闫语畅 薛蔺洋 +2 位作者 陈潇洒 陈桂林 韩昌佩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期103-111,共9页
针对扫频干涉激光测距系统的标定问题,首先建立扫频干涉的数学物理模型,对测距原理进行推导;然后针对激光频率漂移导致系统误差的问题,提出通过改变扫描镜角度并利用基准尺对系统参数进行标定的方法;之后研究激光器扫频非线性误差数学... 针对扫频干涉激光测距系统的标定问题,首先建立扫频干涉的数学物理模型,对测距原理进行推导;然后针对激光频率漂移导致系统误差的问题,提出通过改变扫描镜角度并利用基准尺对系统参数进行标定的方法;之后研究激光器扫频非线性误差数学物理模型,提出线性电流调制和信号处理算法对扫频特性进行标定,再构造电流调制函数对扫频非线性进行校正,仿真分析并对其进行验证;最后搭建相关实验平台,对两种标定校正方法分别进行实验,验证所提方法的有效性。在不额外增加光学器件或高精度仪器的情况下,所提标定方法可以实现扫频干涉激光测距系统的参数标定和校正,对在地面测试和在轨部署应用的测距系统保持长期稳定工作具有实际工程价值。 展开更多
关键词 测量 扫频干涉 激光测距 分布式反馈激光器 系统标定 非线性校正 风云四号
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基于TDC+STM32激光测距系统标定方法设计 被引量:6
13
作者 黄钊 顾国华 +1 位作者 何伟基 徐伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1288-1292,共5页
针对基于TDC+STM32激光测距系统,设计了一种对测量结果进行标定的方法,以数据拟合算法为核心,采用串口发送接收,MFC处理等技术,通过采集大量的实验数据,并对数据进行拟合,得到参数用来对系统进行标定,使测距系统能实时反映目标距离值。
关键词 激光测距 标定 数据拟合 串口
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基于单目摄像头的车辆前方道路三维重建 被引量:6
14
作者 许宇能 朱西产 +1 位作者 马志雄 李霖 《汽车技术》 北大核心 2014年第2期48-52,共5页
通过构建6自由度车载单目摄像头测距模型,实现了摄像头任意方位变换下车辆前方道路信息的三维重建。同时考虑摄像头的5个畸变参数,可消除由于畸变引起的测距误差。提出一种基于地平线位置的标定方法,在非车载情况下完成了对摄像头的标定... 通过构建6自由度车载单目摄像头测距模型,实现了摄像头任意方位变换下车辆前方道路信息的三维重建。同时考虑摄像头的5个畸变参数,可消除由于畸变引起的测距误差。提出一种基于地平线位置的标定方法,在非车载情况下完成了对摄像头的标定,给出了一种利用道路消失点计算道路坡度和车辆偏航角的方法。试验结果表明,所提测距模型和标定方法具有良好的精度和可操作性。 展开更多
关键词 先进驾驶辅助系统 单目视觉 测距 标定 三维重建
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基于光电延时模拟法的激光测距仪校准系统设计
15
作者 邓雪峰 付永杰 《光学与光电技术》 2024年第3期43-49,共7页
为了校准激光测距仪的测距精度,设计了一套激光测距仪校准系统,该系统主要由衰减组件、测距精度模拟器组成。设计了基于光电延时模拟法的测距精度模拟器,该模拟器通过分光棱镜对激光二极管输出激光进行分光,并通过时间测量精度为皮秒级... 为了校准激光测距仪的测距精度,设计了一套激光测距仪校准系统,该系统主要由衰减组件、测距精度模拟器组成。设计了基于光电延时模拟法的测距精度模拟器,该模拟器通过分光棱镜对激光二极管输出激光进行分光,并通过时间测量精度为皮秒级的TDC模块对输出激光信号进行测量,降低了时钟引起的不确定性误差,并且使光路和电路上产生的延迟相互抵消,提高了模拟距离的精度。该测距精度模拟器经国家法定计量技术机构检测,满足设计要求。利用设计的激光测距仪校准系统对某型激光测距仪测距精度进行了校准验证,结果显示,该装置可以实现对激光测距仪测距精度的校准,测量重复性在1.0 m以内,可以作为计量标准设备使用。 展开更多
关键词 长度计量 激光测距仪 测距精度 校准 光电延时
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基于机器视觉的机械臂双目测距系统研究 被引量:5
16
作者 汪凌阳 朱璠婷 蒋文萍 《应用技术学报》 2022年第4期383-387,共5页
针对工业机器人在非接触式的工作环境下获取目标三维信息的潜在问题,设计出了一套基于机器视觉的机械臂双目测距系统。该系统采用Matlab和OpenCV对CMOS双目工业相机进行双目标定,并根据标定得到的相机内外参数进行立体校正,然后结合双... 针对工业机器人在非接触式的工作环境下获取目标三维信息的潜在问题,设计出了一套基于机器视觉的机械臂双目测距系统。该系统采用Matlab和OpenCV对CMOS双目工业相机进行双目标定,并根据标定得到的相机内外参数进行立体校正,然后结合双目视觉的SGBM立体匹配算法计算出相应环境下的深度信息,最后利用二维图像和深度信息辅助机械臂控制中心获取目标工件的三维信息并作出相应命令操作。根据实验分析,该测距系统测量时间短、鲁棒性好、测量精度高。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 测距 双目标定 立体匹配
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基于海天线标定的海上单目测距方法 被引量:1
17
作者 张鹏 黄亮 +1 位作者 杨露菁 文彬 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第9期36-41,73,共7页
为解决海上单目图像测距难的问题,提高对海上图像的信息挖掘程度,提出一种单目测距方法。在海天线检测和位姿解算单目测距技术的基础上,通过图像中的海天线对相机位姿进行标定,获取相机外参;再结合提前标定的相机内参,构建目标与相机在... 为解决海上单目图像测距难的问题,提高对海上图像的信息挖掘程度,提出一种单目测距方法。在海天线检测和位姿解算单目测距技术的基础上,通过图像中的海天线对相机位姿进行标定,获取相机外参;再结合提前标定的相机内参,构建目标与相机在成像空间中的几何关系模型;考虑地球曲率影响,推导出了基于海天线标定的海上实时单目测距方法;最后利用蒙特卡罗法对测距模型进行仿真,分析了其误差特性。 展开更多
关键词 单目测距 海上测距 海天线 相机标定
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Performance and observation summary of Changchun Satellite Laser Ranging Station 被引量:2
18
作者 LIU Chengzhi ZHAO You +3 位作者 FAN Cunbo CUI Douxing HAN Xingwei YANG Fumin 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2002年第13期1070-1072,共3页
This note introduces the performance and observation summary of the SLR system at Changcun Observatory, the Chinese Academy of Sciences. The performance of the SLR system has been greatly improved since August 1997. T... This note introduces the performance and observation summary of the SLR system at Changcun Observatory, the Chinese Academy of Sciences. The performance of the SLR system has been greatly improved since August 1997. The single shot precision is improved from 5-7 cm to 1-2 cm and the normal point precision reaches 4-7 mm. The long-term stability is better than 1 cm. The amount of observation has been increased from 1000 to over 3000 passes. The whole performance of Changcun SLR system has reached the advanced level among the worldwide SLR stations. 展开更多
关键词 SATELLITE laser ranging ranging PRECISION calibration system.
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基于双目立体视觉系统的测量研究 被引量:1
19
作者 闫小宇 陆凡凡 +2 位作者 葛芦生 伍孟涛 刘彬 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2023年第3期48-55,共8页
为了实现摄像机与目标物体之间距离的信息,由双目测量原理,采取结合OpenCV与Matlab的方式,设计出一套关于双目测距的立体视觉系统;系统首先对双目摄像机的内外参数进行标定,从黑白格组成的标定板中获得角点信息,使用亚像素角点检测法对... 为了实现摄像机与目标物体之间距离的信息,由双目测量原理,采取结合OpenCV与Matlab的方式,设计出一套关于双目测距的立体视觉系统;系统首先对双目摄像机的内外参数进行标定,从黑白格组成的标定板中获得角点信息,使用亚像素角点检测法对角点坐标信息进行更精确检测,在黑白格组成的标定板分别距离双目摄像机300、400、500、600、700 mm处获取不同位置的标定图像,经过张正友标定法最终可以得到双目摄像机所需内外参数;其次通过BM(Block Matching)立体匹配算法在VS2017坏境与opencv 3.4.7库配合下完成了摄像机的立体校正、立体匹配进而得到视差图;最后在实验中使用了双目摄像头,并编写了代码通过鼠标点击所得到的视差图获取对应的世界坐标来实现物距的测量;实验结果表明:被测物距离摄像头光心500~700 mm这一范围时,实测距离和实际距离相对误差百分比在0.171%~0.192%之间,且实测距离在2 950 mm内实验误差小于5%满足实验精度要求。 展开更多
关键词 计算机视觉 双目测距 块匹配算法 摄像机标定
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三维机器视觉测量系统的标定模型研究 被引量:4
20
作者 刘安心 余跃庆 《机械制造与自动化》 2005年第4期43-46,共4页
针对单幅二维数字图像计算三维坐标信息的三维机器视觉测量系统,建立了相应的摄像机标定模型和激光三角测距标定模型,为三维机器视觉系统走向实用奠定了基础。
关键词 机器视觉 三维测量 激光测距 标定模型
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