摘要：研究一种基于六自由度并联机构的主动视觉平台。在对六自由度并联机构空间运动进行分析的基础上,实现了对视觉系统平台的以大的旋转角度、灵巧度为目标的参数优化设计,根据系统特点采用了虎克铰连接结构及滚珠丝杠驱动结构,完成了虚拟样机的设计。主要阐述该样机传动系统的设计。

摘要：基于融合Kalman滤波的Camshift算法与Adaboost算法相结合的方法,提出了一种基于主动视觉的人脸检测与跟踪算法。利用Adaboost算法与融合的Camshift算法实现人脸自主检测与跟踪;根据目标形心与视场中心的位置关系以及人脸区域与视场的面积关系,设计了云台控制算法。该控制算法通过对云台摄像机进行水平、垂直和变焦控制,达到自动调整云台摄像机参数的目的。基于硬件平台对所提出的主动视觉算法进行实验验证,实验结果显示,主动视觉算法具有较高的运行效率,能够实时的检测和跟踪人脸目标,扩大了摄像机的跟踪范围。

摘要：针对圆轨双链主动视觉机构中摄像机动态标定问题,设计了一种在圆轨内侧安装均匀分布6组立体标靶块的标定体系。从保证摄像机在任意支链位置均能获得立体标靶块图像出发,分析了立体标靶块的合理布局和靶块尺寸,并给出了梯形靶面的编码标志点和非编码标志点的设计方案;基于小孔成像原理,建立了标定体系的视觉标定模型,实现了通过一块平面棋盘靶进行立体标靶块的非编码标志点空间坐标的测定,以及通过立体标靶块进行摄像机位姿的动态标定。实验结果表明了标定体系设计的合理性及用其动态标定的有效性。

摘要：为了增加空间机器人遥操作系统的鲁棒性和良好的可操作性能,设计了一套基于PTZ的主动视觉系统和利用手控器数据手套的力觉反馈系统,使操作员有身临其境的感觉。为了更好地克服通信时延的影响,增加了虚拟现实技术对操作臂的动作进行预测,此系统需要两名操作员配合操作,一人处理主动视觉跟踪及图像处理,一人在良好的感知环境下控制机器人运动;同时设计了良好的人际交互界面来减轻操作员的压力。为了模拟真实的太空遥操作场景,利用软件设置了时延系统,使操作者在有时延的情况下验证该系统的性能。实验表明,在有无时延下该系统完成任务成功率都很高,主要区别在于所用的时间。

摘要：针对中倍镜下微生物图像背景复杂,目标微弱,不易分割等难题,提出了弱目标分割算子;并引入主动视觉,设计了二者相融合的微生物自动显微图像排查机制。根据微生物的形态和颜色特征,建立样本相对标准,实现基于主动视觉的弱目标分割。该方案以样本相对标准为判断依据,建立在基于HSV颜色空间中H通道增强与线性变换;再结合自适应阈值分割与形态学图像处理技术,解决弱目标难分割的问题。实验结果表明,相对于传统方法,该方案应用在微生物显微排查上可以达到较好的效果,在工程上应用是可行的。

摘要：运动目标跟踪技术是未知环境下移动机器人研究领域的一个重要研究方向。该文提出了一种基于主动视觉和超声信息的移动机器人运动目标跟踪设计方法,利用一台SONY EV-D31彩色摄像机、自主研制的摄像机控制模块、图像采集与处理单元等构建了主动视觉系统。移动机器人采用了基于行为的分布式控制体系结构,利用主动视觉锁定运动目标,通过超声系统感知外部环境信息,能在未知的、动态的、非结构化复杂环境中可靠地跟踪运动目标。实验表明机器人具有较高的鲁棒性,运动目标跟踪系统运行可靠。

摘要：针对高速公路环境下车辆检测问题,分别对车前方的车辆和车旁超车车辆设计了基于主动视觉的车辆实时检测算法。算法首先通过标志线检测算法获得高速公路上的标志线信息,在标志线信息的引导下在低分辨率图像中通过车辆底部阴影特征搜索感兴趣区域,然后在感兴趣区域进行高分辨率图像处理,利用前方车辆的后视图灰度对称性特征和边缘特征完成前方车辆的快速检测;对于车旁超车车辆,算法在相邻车道设置检测窗口,通过检测窗口内的纹理变化信息,检测车旁超车车辆;最后利用消失点的信息进行车辆确认。实验表明,算法能快速准确地检测到公路上的车辆,具有较好鲁棒性和实时性,能够满足系统的实时性要求。

摘要：针对摄像机拍摄过程中由于目标的转动会使生成的图像模糊,提出了一种利用单帧旋转模糊图像进行转动测量的方法.该方法对旋转模糊图像应用准极坐标变换,将二维的旋转运动转化为一维直线运动,并通过分析直线运动模糊在空间域和频域上的数学模型,证明在直线运动模糊图像的频谱图上会有一系列由于sinc函数零点的存在而形成的暗条纹.条纹的位置可以通过图像处理技术提取,利用条纹位置与位移、转速之间的数学关系可以实现旋转角位移和转速的视觉测量.利用设计的主动视觉系统采集单帧旋转模糊图像,根据所提出的测量方法对旋转模糊图像进行处理.实验结果验证了频谱图上暗条纹的存在.计算结果表明,利用单帧旋转模糊图像实现转动测量具有可行性和较好的测量精度.

摘要：根据已设计出的六自由度并联机构的主动视觉平台的虚拟样机,对其中的铰链结构虎克铰进行设计和计算,在约束条件的分析设定中,充分考虑了虎克铰关节的摆角范围,给出了虎克铰摆角的计算公式。为系统的稳定性和运动准确性提供了保障。

摘要：为保证寻线机器人在高速运动中的稳定性,机器人需要能够获取更加有效可靠的轨迹信息。针对机器人在高速寻线运动过程中容易由于视野狭小导致丢失轨迹信息的问题,介绍了一种主动视觉机器人的寻线控制系统,通过增加主动云台,改进了轨迹提取算法,让机器人能够主动跟踪轨迹信息,并使用PID控制和模糊控制,确保了机器人在运动过程中能够始终保持获取有效的轨迹信息。