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室内服务机器人导航方法研究 被引量：50
1
作者 陆新华 张桂林 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期80-87,共8页
本文对近年来室内服务机器人的导航研究进行了综述并给出了一些商业机器人的实例 .首先简单介绍了当前导航系统的特点、分类、工作原理等 ,然后比较详细的介绍了一些相对较为成功的导航数据处理方法 .
关键词 室内服务机器人 导航 智能机器人 图像处理 融合
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多传感器信息融合基本原理及应用 被引量：62
2
作者 马平 吕锋 +2 位作者 杜海莲 王瑞 牛成林 《控制工程》 CSCD 2006年第1期48-51,77,共5页
全面系统地阐述了多传感器信息融合技术的信息融合理论、模型、算法和应用,并对目前信息融合在机器人、故障诊断、图像处理等领域的应用现状进行了剖析。信息融合技术虽然发展迅速,但由于信息融合技术理论尚待完善,在融合算法、融合模... 全面系统地阐述了多传感器信息融合技术的信息融合理论、模型、算法和应用,并对目前信息融合在机器人、故障诊断、图像处理等领域的应用现状进行了剖析。信息融合技术虽然发展迅速,但由于信息融合技术理论尚待完善,在融合算法、融合模型以及关联的二义性等方面还存在问题。信息融合理论在多传感器分布检测、异类多传感器融合以及建立信息融合数据库和知识库等方面将有进一步发展。 展开更多
关键词 信息融合 Bayes推理 DEMPSTER-SHAFER证据理论 机器人 故障诊断 图像处理
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苹果采摘机器人果实识别与定位方法 被引量：75
3
作者 司永胜 乔军 +2 位作者 刘刚 高瑞 何蓓 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期148-153,共6页
提出了利用归一化的红绿色差（R-G）/（R＋G）分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取。通过建立基于面积特征... 提出了利用归一化的红绿色差（R-G）/（R＋G）分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取。通过建立基于面积特征与极线几何相结合的匹配策略实现双目视觉下的果实定位,对于搜索区域内面积相似的果实,通过计算垂直投影的互相关函数最大值的方法,得到排序基准线,然后根据顺序一致性原则进行匹配。实验结果表明：识别算法可以较好地消除阴影、裸露土壤等影响,识别率达到92%。采用随机圆环法,可以准确地提取果实的圆心、半径。在60~150 cm的距离范围内,测量误差小于2 cm。 展开更多
关键词 苹果 采摘机器人 机器视觉 图像识别 立体匹配 特征提取
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基于机器视觉的Delta机器人分拣系统算法 被引量：71
4
作者 倪鹤鹏 刘亚男 +3 位作者 张承瑞 王云飞 夏飞虎 邱正师 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期49-55,共7页
针对分拣过程中视觉系统对工件的重复拍摄问题,提出一种基于时间与工件位置的图像去重复算法,以实时分拣系统的系统运行时刻作为各单元的时间基准,将预测的工件到达某一固定参考位置的时刻与工件当前位置组合成一组能唯一识别工件的坐标... 针对分拣过程中视觉系统对工件的重复拍摄问题,提出一种基于时间与工件位置的图像去重复算法,以实时分拣系统的系统运行时刻作为各单元的时间基准,将预测的工件到达某一固定参考位置的时刻与工件当前位置组合成一组能唯一识别工件的坐标,经周期性比较,判断并去掉重复图像信息.同时为提高分拣效率,提出一种基于牛顿-拉夫森迭代的动态抓取算法,建立了机器人跟踪工件的数学模型,并通过牛顿-拉夫森方法求解该非线性数学模型.最后用MATLAB对动态抓取算法进行了验证.样机实验中最快分拣速度达110次/min,误抓率小于2‰,漏抓率为0,证明了算法能够满足实时性要求,同时具有较高的准确性和稳定性. 展开更多
关键词 工业分拣 Delta机器人 图像去重复 动态抓取
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基于改进YOLO v3网络的夜间环境柑橘识别方法 被引量：69
5
作者 熊俊涛 郑镇辉 +3 位作者 梁嘉恩 钟灼 刘柏林 孙宝霞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期199-206,共8页
为研究夜间环境下采摘机器人的视觉检测技术,实现采摘机器人的夜间作业,提出了一种多尺度卷积神经网络Des-YOLO v3算法,可实现夜间复杂环境下成熟柑橘的识别与检测。借鉴残差网络和密集连接网络,设计了Des-YOLO v3网络结构,实现了网络... 为研究夜间环境下采摘机器人的视觉检测技术,实现采摘机器人的夜间作业,提出了一种多尺度卷积神经网络Des-YOLO v3算法,可实现夜间复杂环境下成熟柑橘的识别与检测。借鉴残差网络和密集连接网络,设计了Des-YOLO v3网络结构,实现了网络多层特征的复用和融合,加强了小目标和重叠遮挡果实识别的鲁棒性,显著提高了果实检测精度。柑橘识别试验结果表明,Des-YOLO v3网络的精确率达97.67%、召回率为97.46%、F1值为0.976,分别比YOLO v3网络高6.26个百分点、6.36个百分点和0.063。同时,经过训练的模型在测试集下的平均精度(m AP)为90.75%、检测速度达53 f/s,高于YOLO v3_DarkNet53网络的平均精度88.48%,m AP比YOLO v3_Dark Net53网络提高了2.27个百分点,检测速度比YOLO v3_DarkNet53网络提高了11 f/s。研究结果表明,本文提出的Des-YOLO v3网络对野外夜间复杂环境下成熟柑橘的识别具有更强的鲁棒性和更高的检测精度,为柑橘采摘机器人的视觉识别提供了技术支持。 展开更多
关键词 柑橘 采摘机器人 YOLO V3 夜间图像 密集连接网络 残差网络
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开放式茄子采摘机器人设计与试验 被引量：54
6
作者 宋健 孙学岩 +2 位作者 张铁中 张宾 徐丽明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期143-147,共5页
根据茄子生长的空间分布,利用优化设计方法进行了机器人本体结构参数设计,开发了4自由度关节式采摘机器人机械本体。采用基于直方图的固定双阈值法对G-B灰度图像进行分割。根据果蔬采摘机器人对视觉系统的要求,提取了果实目标的轮廓、... 根据茄子生长的空间分布,利用优化设计方法进行了机器人本体结构参数设计,开发了4自由度关节式采摘机器人机械本体。采用基于直方图的固定双阈值法对G-B灰度图像进行分割。根据果蔬采摘机器人对视觉系统的要求,提取了果实目标的轮廓、面积、质心、外接矩形以及切断点等特征。整机性能测试结果表明：以单摄像头两步法测距,当测量距离在275~575 mm范围内,测量误差基本都在±18 mm之内;整机试验系统运行稳定可靠,抓取成功率为89%,平均耗时37.4 s。 展开更多
关键词 采摘机器人 茄子 机械结构 图像处理 开放式控制系统
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基于偏好免疫网络的油茶果采摘机器人图像识别算法 被引量：53
7
作者 李立君 李昕 +2 位作者 高自成 周健 闵淑辉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期209-213,共5页
针对油茶果采摘机器人视觉识别中外界物体的形态学特性要求,采用了偏好人工免疫网络算法作为机器视觉的图像识别算法,并根据采摘环境及采摘对象的特点对算法结构进行了改进,增强了算法的识别率。仿真实验表明,采用偏好人工免疫网络算法... 针对油茶果采摘机器人视觉识别中外界物体的形态学特性要求,采用了偏好人工免疫网络算法作为机器视觉的图像识别算法,并根据采摘环境及采摘对象的特点对算法结构进行了改进,增强了算法的识别率。仿真实验表明,采用偏好人工免疫网络算法对油茶果的识别率在晴天时达到了81.67%,阴天时达到了87.69%,满足采摘识别率的要求。 展开更多
关键词 油茶果 采摘机器人 偏好人工免疫网络 图像识别
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采摘机器人振荡果实动态识别 被引量：49
8
作者 吕继东 赵德安 +3 位作者 姬伟 陈玉 沈惠良 张颖 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期173-178,196,共7页
提出一种采摘机器人在果实振荡状况下的动态识别方法,解决由于果实振荡影响采摘机器人识别定位时间,进而影响采摘速度和效率的问题。首先对所采集的振荡果实图像进行图像分割,将其分为果实和背景两部分;其次引入帧间差分法、水平最小外... 提出一种采摘机器人在果实振荡状况下的动态识别方法,解决由于果实振荡影响采摘机器人识别定位时间,进而影响采摘速度和效率的问题。首先对所采集的振荡果实图像进行图像分割,将其分为果实和背景两部分;其次引入帧间差分法、水平最小外接矩形法等对分割图像进行振荡果实动态区域的区域标识,然后对其振荡果实进行识别,当图像中有多个振荡果实时,以距离图像中心最近原则确定采摘振荡目标果实。试验结果表明对实际采摘环境下遇到的多数情况,所提算法都能很好地识别出振荡果实,识别时间少于0.5 s。 展开更多
关键词 采摘机器人 振荡 图像分割 动态识别
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基于结构光的机器人焊接实时图像处理方法的研究 被引量：28
9
作者 岳宏 孙立新 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期144-147,155,共5页
本文就焊缝自动跟踪中的一个关键问题——图像的去噪处理问题进行了深入的研究，提出了使用ＬＯＧ滤波器和图像分割滤波器相结合共同处理焊缝图像的新方法．该方法处理效果好，图像处理时间不足０．８ｓ，很有可能用于焊缝跟踪的图形实... 本文就焊缝自动跟踪中的一个关键问题——图像的去噪处理问题进行了深入的研究，提出了使用ＬＯＧ滤波器和图像分割滤波器相结合共同处理焊缝图像的新方法．该方法处理效果好，图像处理时间不足０．８ｓ，很有可能用于焊缝跟踪的图形实时处理工作． 展开更多
关键词 焊接 焊缝跟踪 机器人 图像处理 结构光法
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基于机器视觉技术的分拣机器人研究综述 被引量：41
10
作者 王成军 韦志文 严晨 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期893-902,共10页
随着机器视觉技术和人工智能的高速发展,当代机器人正朝着协作化、自动化、网络化以及智能化方向发展。为保障机器人作用的精准高效,机器视觉技术受到了极大的关注并被广泛应用于各领域。传统的分拣过程受物件特征的影响较大,而机器视... 随着机器视觉技术和人工智能的高速发展,当代机器人正朝着协作化、自动化、网络化以及智能化方向发展。为保障机器人作用的精准高效,机器视觉技术受到了极大的关注并被广泛应用于各领域。传统的分拣过程受物件特征的影响较大,而机器视觉技术具有速度快、信息量大、功能多的特点,并且能避免工人疲劳带来的误差,因而机器视觉技术在分拣领域表现出了良好的应用前景。基于此,详细分析和探讨了基于机器视觉技术的分拣机器人的组成、关键技术以及在各个行业的应用现状,具体阐述了相应的优势、存在的问题及可行性解决方案。最后,展望了分拣机器人结合机器视觉技术在人工智能大数据时代的发展趋势。 展开更多
关键词 分拣机器人 机器视觉技术 人工智能 物体识别 图像处理
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足球机器人视觉图象的快速识别 被引量：28
11
作者 何超 熊蓉 戴连奎 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第3期271-275,共5页
针对机器人彩色视觉系统的实时性要求 ,提出了一种基于 YUV色彩空间的利用阈值向量来分割图象的识别方法 ,并改进了种子填充算法 ,从而明显减少了识别的计算量 ,并在保证识别精度的前提下 ,提高了处理速度 .通过在 Miro Sot机器人足球... 针对机器人彩色视觉系统的实时性要求 ,提出了一种基于 YUV色彩空间的利用阈值向量来分割图象的识别方法 ,并改进了种子填充算法 ,从而明显减少了识别的计算量 ,并在保证识别精度的前提下 ,提高了处理速度 .通过在 Miro Sot机器人足球系统上的应用 ,验证了此方法的有效性 ,而该方法与常用的基于 RGB颜色空间的方法进行比较的结果也证明 ,此方法确有明显的优越性 . 展开更多
关键词 足球机器人 彩色视觉系统 实时性 图象处理 图象分割
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无线微型机器人肠道内窥镜系统中图像采集与无线传输子系统的设计 被引量：22
12
作者 付国强 梅涛 +1 位作者 孔德义 张彦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第6期614-618,共5页
采用微型CMOS图像传感器和ISM频段超高频微型射频收发器设计一种短距离微型图像采集和无线传输系统,具有集成度高、体积小和功耗低的特点;在此基础上分析了它适用于无线微型机器人肠道内窥镜系统图像传输的可行性,最后对设计出的图像采... 采用微型CMOS图像传感器和ISM频段超高频微型射频收发器设计一种短距离微型图像采集和无线传输系统,具有集成度高、体积小和功耗低的特点;在此基础上分析了它适用于无线微型机器人肠道内窥镜系统图像传输的可行性,最后对设计出的图像采集和无线传输系统进行了实验,获得了较为清晰的图像。 展开更多
关键词 微型机器人 图像采集 无线图像传输 肠道内窥镜系统
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基于电力巡检机器人巡视系统的设备故障诊断研究 被引量：32
13
作者 王致 马力 +2 位作者 洪永健 任曾 肖学明 《自动化与仪器仪表》 2019年第1期68-71,共4页
随着电网规模的不断扩大,红外诊断技术广泛应用于电力系统故障诊断尤其是变电站设备智能在线监测中。本文基于电力巡检机器人巡视系统,首先从改善红外图像采集质量和识别精度角度设计了变电站关键设备故障在线检测方案,提出了提高数据... 随着电网规模的不断扩大,红外诊断技术广泛应用于电力系统故障诊断尤其是变电站设备智能在线监测中。本文基于电力巡检机器人巡视系统,首先从改善红外图像采集质量和识别精度角度设计了变电站关键设备故障在线检测方案,提出了提高数据传输效率的终端分配优化模型,然后提出基于SVM的红外图像识别方法,最后针对变电站设备故障进行实验诊断,分析其发热特点、故障严重程度,并对其做出故障原因推断和论证。诊断结果显示电力巡检机器人巡视系统可以有效降低变电设备的故障发生率和经济损失,提高巡检工作效率。 展开更多
关键词 变电站 巡检机器人 红外图像 故障诊断
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足球机器人视觉子系统及其关键问题 被引量：13
14
作者 田国会 尹建芹 +2 位作者 宁春林 路飞 李晓磊 《山东工业大学学报》 2002年第1期86-91,共6页
在足球机器人比赛中 ,视觉子系统是整个系统获取外部信息的唯一通道 ,能否由视觉系统快速、准确的得到场上的信息 ,是整个比赛的关键 ,它的性能直接关系到比赛的胜败 .针对集控式视觉系统讨论了视觉系统的特点、功能、实现以及系统设计... 在足球机器人比赛中 ,视觉子系统是整个系统获取外部信息的唯一通道 ,能否由视觉系统快速、准确的得到场上的信息 ,是整个比赛的关键 ,它的性能直接关系到比赛的胜败 .针对集控式视觉系统讨论了视觉系统的特点、功能、实现以及系统设计的几个关键问题 . 展开更多
关键词 足球机器人 视觉系统 机器人视觉 图像处理 模式识别
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基于动态特征剔除的图像与点云融合的机器人位姿估计方法 被引量：29
15
作者 张磊 徐孝彬 +4 位作者 曹晨飞 何佳 冉莹莹 谭治英 骆敏舟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期126-137,共12页
针对动态物体影响传感器进行机器人位姿估计的问题,本文提出了一种基于动态特征剔除点云与图像融合的位姿估计方法。首先,YOLOv4和PointRCNN分别被用于识别图像和点云中的潜在运动目标并提取候选框。其次,在视觉定位方面,双目视觉与稀... 针对动态物体影响传感器进行机器人位姿估计的问题,本文提出了一种基于动态特征剔除点云与图像融合的位姿估计方法。首先,YOLOv4和PointRCNN分别被用于识别图像和点云中的潜在运动目标并提取候选框。其次,在视觉定位方面,双目视觉与稀疏光流被用于路标点的构建与追踪,并根据候选框剔除动态特征点,随后构建重投影误差函数,通过基于RANSAC剔除的非线性优化方法求解相机位姿;在激光定位方面,提取前后帧的直线与平面特征点,并根据候选框进行筛选,基于特征点到直线或平面的距离构建误差函数,进而求解激光雷达位姿。为使系统不再局限于单一传感器的使用环境限制,通过自适应加权方法,有效融合了两种位姿结果。最后,通过KITTI数据集和动态场景采集的数据进行定量实验对比,验证了剔除动态特征后的位姿估计的精确性以及融合算法的有效性。 展开更多
关键词 机器视觉 机器人定位 自适应融合 激光雷达 图像 深度学习
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苹果采摘机器人关键技术研究现状与发展趋势 被引量：26
16
作者 陈青 殷程凯 +3 位作者 郭自良 王金鹏 周宏平 蒋雪松 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-15,共15页
目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发... 目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发展。目标识别、定位与果实分离是苹果采摘机器人的关键技术,其性能决定了苹果采摘的效率及质量。该文概述了具有市场化前景的苹果采摘机器人发展和应用现状,综述了在复杂自然环境光照变化、枝叶遮挡、果实重叠、夜间环境下以及同色系苹果的识别方法,介绍了多种场景并存的复杂环境下基于深度学习的苹果识别算法,遮挡、重叠及振荡果实的定位方法,并对采用末端执行器实现果实与果树的分离方法进行了分析。针对现阶段苹果采摘机器人采摘速度低、成功率低、果实损伤、成本高等问题,指出今后苹果采摘机器人商业化发展亟需在农机农艺结合、优化识别算法、多传感器融合、多臂合作、人机协作、扩展设备通用性、融合5G与物联网技术等方面开拓创新。 展开更多
关键词 机器人 机器视觉 图像处理 苹果采摘 末端执行器 研究进展
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基于机器视觉的机器人工件定位系统 被引量：30
17
作者 李致金 武鹏 +1 位作者 乔治 闫倩 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第12期127-130,共4页
针对传统工业机器人在流水线上定位抓取工件时存在误差的问题,文章搭建了由YAMAHA 4轴工业机器人、速度传感器、工业相机、上位机组成的控制平台。通过机器视觉技术检测工件位置的偏移,并将矢量数据传送至机器人完成相应的定位抓取。首... 针对传统工业机器人在流水线上定位抓取工件时存在误差的问题,文章搭建了由YAMAHA 4轴工业机器人、速度传感器、工业相机、上位机组成的控制平台。通过机器视觉技术检测工件位置的偏移,并将矢量数据传送至机器人完成相应的定位抓取。首先工业相机对传送带上的工件进行图像采集,接着对采集的图像进行预处理分析,然后用主轴法对工件轮廓快速识别,计算出工件的矢量位置。通过QT-creator软件平台开发出一套精准的定位系统。实验结果表明该系统能准确的识别工件的位置并实时将数据传送至机器人完成定位抓取动作,并且定位精度小于1mm。 展开更多
关键词 机器视觉 工业机器人 图像处理 定位系统 矢量信息
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基于机器视觉检测的码垛机器人控制系统设计 被引量：29
18
作者 邱素贞 李庆年 +1 位作者 卢志翔 阮承海 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第3期207-211,共5页
目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的... 目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的硬件设计和软件设计。同时对机器视觉采集到的图像进行滤波、分割等图像处理,以提高机器人的视觉检测效率。结果实验结果表明,机器视觉码垛机器人的漏抓率为0,误抓率小于0.5%。结论该控制系统有效解决了规则物品的分类码放,实现了高效的物品码放。 展开更多
关键词 码垛机器人 机器视觉 硬件设计 软件设计 图像处理
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足球机器人视觉系统中彩色目标分割方法 被引量：13
19
作者 徐大宏 吴敏 曹卫华 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期428-430,共3页
足球机器人 (MiroSot系列 )仅依赖于其视觉系统获得比赛场上的信息 .视觉系统对获取的小车顶部标志块的彩色图像进行处理 ,以识别小车信息 .作者试验了 3种彩色标志块的设置 ,并在第 1种方案的基础上研究了一种快速彩色目标分割方法 ,... 足球机器人 (MiroSot系列 )仅依赖于其视觉系统获得比赛场上的信息 .视觉系统对获取的小车顶部标志块的彩色图像进行处理 ,以识别小车信息 .作者试验了 3种彩色标志块的设置 ,并在第 1种方案的基础上研究了一种快速彩色目标分割方法 ,即根据足球机器人视觉系统所处理的视频图像中 ,待识别的目标区域 (前景 )面积远小于其他区域 (背景 )的面积 ,运用一种基于全局扫描的快速算法 ,1次分割出所有感兴趣的目标 ,缩减了系统中目标识别时间 ,从而使系统能进行一些额外的图像预处理操作 ,在提高系统识别速度的同时 ,提高识别精度 . 展开更多
关键词 机器人视觉 目标分割 足球机器人 彩色视觉 图像识别 二值化 全局扫描
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输电线路除冰机器人障碍视觉检测识别算法 被引量：27
20
作者 谭磊 王耀南 沈春生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2564-2571,共8页
障碍物检测识别是实现输电线路除冰机器人自主除冰作业的关键技术之一。针对220 kV输电线路的结构特点,提出了一种障碍物视觉检测识别算法。算法首先对机器人采集的原始图像进行中值滤波以减少图像噪声并减小障碍物内部的灰度差异;然后... 障碍物检测识别是实现输电线路除冰机器人自主除冰作业的关键技术之一。针对220 kV输电线路的结构特点,提出了一种障碍物视觉检测识别算法。算法首先对机器人采集的原始图像进行中值滤波以减少图像噪声并减小障碍物内部的灰度差异;然后利用Otsu算法来确定Canny算子的参数,较好地提取出图像的边缘;最后利用改进的随机Hough变换(RHT)提取出几何图形基元,并施加一定的结构约束,实现了对障碍物的检测识别。在模拟线路上的实验结果表明,该方法能有效地对高压输电线路的导线以及防震锤、绝缘子等障碍物进行检测识别。 展开更多
关键词 除冰机器人 障碍识别 图像处理 结构约束 HOUGH变换
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