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DEDUCTION OF CONSTRAINT CONDITIONS IN THE CALIBRATION OF STEREO-VISION SYSTEN
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作者 FENG Wenhao, Professor, School of Information Engineering, WTUSM, Wuhan, China, 430079 《Geo-Spatial Information Science》 1998年第1期33-37,共5页
In the test-field calibration,multi-azimuth stereo image pairs areproduced of the outdoor large control-field by the stereo-vision system under cali-bration.While in the analytical processing,the relationship between ... In the test-field calibration,multi-azimuth stereo image pairs areproduced of the outdoor large control-field by the stereo-vision system under cali-bration.While in the analytical processing,the relationship between image pairsis adopted as a constraint condition,which ensures the stability and quality of thecalibration results.This paper introduces the deduction process of the constraintconditions. 展开更多
关键词 stereo-vision system CONSTRAINT CONDITION control-field DEDUCTION
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基于深度学习的鱼类生物量估算研究进展
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作者 李道亮 赵聪慧 +3 位作者 朱弘烨 张盼 王广旭 刘思涛 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期121-133,共13页
鱼类生物量估算是水产养殖精细化管理的核心环节,对精准投喂、资源评估及养殖效益提升至关重要。传统人工估测方法存在效率低、需接触式操作且易损伤鱼体等问题,在高密度网箱、循环水养殖等规模化场景中,这一技术瓶颈愈发明显。近年来,... 鱼类生物量估算是水产养殖精细化管理的核心环节,对精准投喂、资源评估及养殖效益提升至关重要。传统人工估测方法存在效率低、需接触式操作且易损伤鱼体等问题,在高密度网箱、循环水养殖等规模化场景中,这一技术瓶颈愈发明显。近年来,深度学习凭借强大的特征学习与复杂模式解析能力,为鱼类生物量自动化估算提供了突破性方案。本文系统梳理近5年深度学习在该领域研究进展,围绕生物量估算核心技术环节,从鱼体尺寸测量、鱼类计数、鱼体质量估计三大维度展开分析。在此基础上总结了当前深度学习技术在鱼类生物量估算实践中面临的问题并进行展望,旨在为深度学习在鱼类生物量估算中的推广应用提供科学参考,助力水产养殖向数字化、智能化升级。 展开更多
关键词 鱼类生物量估算 深度学习 三维重建 目标检测 立体视觉
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基于多目立体视觉的船行波自由表面测量方法研究
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作者 韩雨坤 潘翀 +1 位作者 刘伟 王文涛 《实验流体力学》 北大核心 2026年第1期1-9,共9页
船舶在水中航行时会在船体周围产生复杂的波浪结构,其形态直接影响船舶的兴波阻力,是船体性能优化和型线设计中需要重点考虑的物理参量。传统测量方法(如接触式浪高仪和其他单点测量设备)虽然能够提供波高数据,但由于测量点位少、空间... 船舶在水中航行时会在船体周围产生复杂的波浪结构,其形态直接影响船舶的兴波阻力,是船体性能优化和型线设计中需要重点考虑的物理参量。传统测量方法(如接触式浪高仪和其他单点测量设备)虽然能够提供波高数据,但由于测量点位少、空间分辨率低,且可能干扰波面形态,难以满足复杂波系的全场测量需求。为此,本文提出了一种基于多目立体视觉的非接触式船行波自由表面测量方法。该方法结合激光投射技术和多目相机系统,利用神经网络进行空间标定,通过蚁群粒子跟踪匹配算法实现激光标志点匹配,并应用主成分分析进行静水基准面校正。最终,通过视场拼接技术获取了大视域、高精度的船行波自由表面三维点云数据。实验结果表明,该方法能够有效捕捉不同航速下船行波的典型波系特征。与传统浪高仪测量相比,立体视觉方法在保证波高测量精度的同时,还具备对大范围动态波场进行瞬时测量的能力,具有更高的测量灵活性和更好的复杂场景适应性。 展开更多
关键词 船行波 非接触测量 多目立体视觉 三维点云重构 蚁群粒子跟踪匹配算法
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面向泥浆遮挡的涂抹机器人双目视觉定位方法研究
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作者 左鹏 郑正鼎 +2 位作者 高全杰 吴林飞 王红霞 《工程设计学报》 北大核心 2026年第1期65-75,共11页
为了解决砌筑施工现场泥浆飞溅导致的砖块涂抹面局部遮挡以致涂抹机器人难以快速、精准定位的问题,提出了一种适用于复杂工况的基于机器人双目视觉的砖块涂抹面定位方法。利用YOLOv11实例分割模型提取涂抹面轮廓信息;将轮廓特征与双目... 为了解决砌筑施工现场泥浆飞溅导致的砖块涂抹面局部遮挡以致涂抹机器人难以快速、精准定位的问题,提出了一种适用于复杂工况的基于机器人双目视觉的砖块涂抹面定位方法。利用YOLOv11实例分割模型提取涂抹面轮廓信息;将轮廓特征与双目深度图像结合,构建融合置信度分层与梯度预测的深度修复模型,用以解决泥浆遮挡引起的深度信息缺失、双目成像导致的轮廓边缘模糊等问题;将修复后的深度图像生成高质量点云,并通过平面拟合与最小外接矩形提取涂抹面角点,实现涂抹面三维空间的高精度定位。实验结果表明:在无遮挡工况下,深度修复后涂抹面X、Y、Z向的平均定位误差分别减少17.8%、16.1%和12.6%;在轻度和中度遮挡工况下,三轴平均定位误差分别减少23.8%、21.2%和25.1%;当遮挡率不超过25%时,最大误差均控制在5 mm以内,满足机器人末端操作的精度要求。所提出的方法在相机多姿态变化与中度遮挡工况下具有快速、精准定位的优势,具备良好的工程应用前景,可为涂抹自动化作业提供可靠的视觉感知技术支撑。 展开更多
关键词 双目视觉 深度修复 局部遮挡 涂抹机器人
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光亮喷漆表面缺陷的偏振光度立体视觉重建方法研究
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作者 凌娜 陈杰 杨金川 《制造业自动化》 2026年第2期40-47,共8页
在智能高端制造过程中,喷漆零部件表面缺陷检测是确保产品质量的重要环节。传统光度立体视觉方法基于朗伯体反射假设,无法处理喷漆表面中的镜面反射分量,导致在含有高光区域的非朗伯表面上出现重建失真。为抑制高光区域带来的重建误差,... 在智能高端制造过程中,喷漆零部件表面缺陷检测是确保产品质量的重要环节。传统光度立体视觉方法基于朗伯体反射假设,无法处理喷漆表面中的镜面反射分量,导致在含有高光区域的非朗伯表面上出现重建失真。为抑制高光区域带来的重建误差,提出一种基于偏振成像理论的光度立体视觉改进方法,利用正交极化的偏振图像分离反射光中的漫反射分量与镜面反射分量,进而基于漫反射分量构建超定线性方程组以求解物体表面法向量场。实验结果表明,与传统方法相比,改进方法在有效抑制高光干扰的同时,能够更精确地重建表面形貌,显著提升对非朗伯表面的重建精度与鲁棒性,为精密制造中的表面缺陷检测提供了更可靠的解决方案。 展开更多
关键词 光度立体视觉 漫反射分离 非朗伯表面 镜面反射
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基于上下文信息—几何特征融合及快速注意力代价体的立体匹配方法
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作者 李瀚灵 黄影平 《软件导刊》 2026年第2期36-45,共10页
立体匹配是从一对左右视图中估计视差(或深度)的过程,是计算机视觉中的基础问题。现有大多数立体匹配方法采用基于卷积神经网络(CNN)的深度学习技术,其中代价体构建与代价体成本聚合对于立体匹配的精度和效率至关重要,但现有方法需要在... 立体匹配是从一对左右视图中估计视差(或深度)的过程,是计算机视觉中的基础问题。现有大多数立体匹配方法采用基于卷积神经网络(CNN)的深度学习技术,其中代价体构建与代价体成本聚合对于立体匹配的精度和效率至关重要,但现有方法需要在精度与速度之间作出平衡。针对该问题,加入注意力机制构建代价体,引入上下文特征—几何特征融合(CGF)方法进行代价聚合,借鉴Fast-ACVNet模型的基础结构提出一种新的视差分析网络CG⁃Fast-ACVNet。注意力代价体利用相关代价体中编码的相似性信息来正则化连接代价体,从而实现了整体的高效性和高准确性。该方法使得仅需轻量级的聚合网络即可达到理想效果,且CGF能够自适应地融合上下文和几何信息,以实现更有效的代价聚合。同时,为特征学习提供反馈,指导更高效的上下文特征提取。实验结果表明,该方法在Scene Flow、KITTI和ETH3D数据集上均取得了很好的效果。模型充分利用了两种代价体的优势,在显著降低代价体构建时间以获得实时性的同时,准确度也有显著提升,并具备较强的泛化能力。 展开更多
关键词 立体匹配 匹配代价体 代价体聚合 计算机视觉
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基于立体视觉的魔毯悬架研究
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作者 闫善鑫 张建 +3 位作者 谢飞 洪日 李扬 冷志远 《汽车文摘》 2026年第1期46-52,共7页
针对汽车魔毯悬架的系统方案和实际性能,开展了基于双目立体视觉的魔毯悬架方案研究。首先,对比了魔毯悬架系统硬件优劣,选择双目相机与连续阻尼控制减振器的组合方式。其次,从相机标定、极线矫正、立体匹配和距离计算4个方面逐步解析... 针对汽车魔毯悬架的系统方案和实际性能,开展了基于双目立体视觉的魔毯悬架方案研究。首先,对比了魔毯悬架系统硬件优劣,选择双目相机与连续阻尼控制减振器的组合方式。其次,从相机标定、极线矫正、立体匹配和距离计算4个方面逐步解析了双目立体视觉的原理,得到所需路面冲击物信息。最后,搭建了实车环境并在典型场景下进行验证,平顺性提升效果明显,对魔毯悬架的研发具有参考意义。 展开更多
关键词 双目视觉 魔毯悬架 立体匹配 平顺性 实车测试
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基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法研究 被引量:1
8
作者 刘华春 吴广文 闫静莉 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期29-32,共4页
在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视... 在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视觉模型的双目旋转相机扫描目标并进行成像,根据内、外空间标定提升双目旋转相机的位置精度,保证目标的多分辨率成像效果;将其输入金字塔立体匹配网络中,通过网络中的类金字塔多空洞卷积操作提取双目图像特征,在此基础上,基于可变卷积增强其纹理特征细节;结合细粒度特征和互注意力机制完成双目图像匹配。测试结果显示,空间标定后,左、右两个相机的成像误差最小值分别为0.6 Pixel和0.4 Pixel;匹配点坐标偏差均值和坐标偏差方差值分别低于0.012和0.011,匹配效果良好。 展开更多
关键词 双目立体视觉 多分辨率 图像匹配 空间标定 双目旋转相机 特征提取 特征增强 细粒度
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基于卷积神经网络的立体匹配算法研究 被引量:2
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作者 郭北涛 刘瀚齐 +1 位作者 刘琪 张丽秀 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期69-73,78,共6页
在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征... 在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征提取网络,提高弱纹理区域的匹配精度;其次,改进了代价体相似度计算步骤,在保证匹配精度的同时,降低模型的参数量;最后,通过采取视差梯度信息和视差回归损失函数相结合的策略,有效地解决了在视差不连续区域中存在的边界信息保留不完整的问题。使用Middlebury数据集对模型进行验证,实验结果表明,相较于现有的立体匹配算法,在精度和速度方面都有所提升。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 卷积神经网络 深度学习
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基于双目视觉技术的茶叶嫩芽定位方法研究 被引量:5
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作者 朱龙舜 郑旻璐 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期49-53,共5页
进一步提升茶叶嫩芽定位的准确性及茶叶嫩芽采摘的作业效率,选取双目视觉技术作为切入点,针对其识别、定位、采摘等环节展开设计研究。考虑茶叶嫩芽采摘的基础特征和双目视觉技术的应用条件,合理搭建双目视觉模型,选用立体匹配的核心定... 进一步提升茶叶嫩芽定位的准确性及茶叶嫩芽采摘的作业效率,选取双目视觉技术作为切入点,针对其识别、定位、采摘等环节展开设计研究。考虑茶叶嫩芽采摘的基础特征和双目视觉技术的应用条件,合理搭建双目视觉模型,选用立体匹配的核心定位算法,完成茶叶嫩芽的定位方法与采摘功能优化,并布置相应的试验机构,展开定位采摘验证试验。结果表明:基于双目视觉技术的茶叶嫩芽定位方法应用具有显著的优越性,较普通定位方法而言,识别误匹配率可降低至4.01%,平均漏采率为3.20%,嫩芽采摘完整率达93.40%,可以很好地促进茶叶嫩芽的后续处理加工,是采摘茶叶嫩芽的品质化的重要基础保障。 展开更多
关键词 茶叶嫩芽定位 双目视觉 立体匹配 采摘完整率 品质化
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双目立体视觉技术及其在智慧农业中的应用研究进展 被引量:8
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作者 杨学军 钟金彪 +3 位作者 林开颜 吴军辉 陈杰 司慧萍 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期27-39,共13页
双目立体视觉技术作为一种获取现实世界立体感知的重要方法,可以实现农业场景目标的三维定位和点云重建,提取立体三维信息,具有很大的应用潜力。该文介绍了双目立体视觉技术的应用流程,包括双目视觉标定、极线校正、立体匹配等方面,以... 双目立体视觉技术作为一种获取现实世界立体感知的重要方法,可以实现农业场景目标的三维定位和点云重建,提取立体三维信息,具有很大的应用潜力。该文介绍了双目立体视觉技术的应用流程,包括双目视觉标定、极线校正、立体匹配等方面,以及相关研究进展;综合近期文献,探讨了双目立体视觉技术在果实定位采摘与地图导航、生长参数测量和病害识别与施药等农业领域最新的应用。综述结果表明,双目立体视觉技术在农业中定位、测量和识别均具有较高精度,但仍面临模型复杂、场景受限、数据集少和立体匹配缺少评价标准等问题。展望该技术在农业领域的未来发展,应着重从算法设计与优化、智能辅助平台搭建、数据集构建和评价体系完善等方面开展研究探索。 展开更多
关键词 双目视觉 智慧农业 立体匹配 作物参数测量 三维目标定位 病害识别
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基于低成本多视角立体视觉的辣椒苗三维重建与策略优化 被引量:1
12
作者 朱磊 程瑞英 +3 位作者 丁一民 孙振源 郭政 江伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期123-129,共7页
基于立体视觉的三维重建技术有效降低了植株表型无损测量中的影像获取成本,但算力消耗较大。开展三维重建策略优化研究,对于提高植株表型信息的采集效率具有重要意义。研究构建了以手机为影像获取手段的多视角成像系统,获取了30株辣椒... 基于立体视觉的三维重建技术有效降低了植株表型无损测量中的影像获取成本,但算力消耗较大。开展三维重建策略优化研究,对于提高植株表型信息的采集效率具有重要意义。研究构建了以手机为影像获取手段的多视角成像系统,获取了30株辣椒苗的影像数据,进一步结合运动恢复结构与多视图立体视觉(SFM-MVS,Structure From Motion-MultiPle View Stereo)算法,在2160个不同分辨率和不同数量影像组合情景下,分别重建了辣椒苗三维点云。通过重建速度、精度、稳定性以及植株表型参数(叶长、叶宽)准确性的评估,优化植株三维点云重建方案。结果表明,当分辨率为480 p,图片数量大于45幅时,重建成功率达到80%,点云间平均距离误差均小于0.05 cm,提取的表型参数值与实测值的R2均到了0.96以上。同时,该情景下单株平均重建时间为344 s,仅为参照情景(分辨率为1080 p、图片数量为120幅)耗时的10%。综上,在辣椒苗的重建中可将分辨率和图像数量分别设置为480 p和45,从而优化表型测量效率。研究结果可为基于三维重建的辣椒苗表型参数快速无损测量提供参考。 展开更多
关键词 三维重建 多视角立体视觉 点云模型 表型参数
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机器人搭载双目视觉系统下的工件尺寸检测方法研究 被引量:7
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作者 王金栋 谢成胜 +2 位作者 张行健 郑鹏 唐雷雨 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期180-192,共13页
随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检... 随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检测系统,并设计基于双目视觉的工件尺寸检测算法流程。针对法兰盘图像易受高光和噪声干扰导致像素值污染的问题,提出一种灰度聚合算法,通过检测并重构污染像素值,显著提升了立体匹配代价计算的抗噪鲁棒性;同时,针对法兰盘图像特征重复或较弱导致的同名点匹配误差较大的问题,设计一种权重自适应计算算法,通过有效表征像素特征,进一步提高了立体匹配的准确度。基于上述研究,构建了融合灰度聚合与权重自适应计算的AD-Census立体匹配优化算法,并通过法兰盘尺寸检测实验,验证了该优化算法的有效性。此外,通过深入分析法兰盘视觉检测中视差误差的传递过程,建立相机测量位姿评价模型,确定了相机的最佳测量位姿,并开展不同测量位姿下的法兰盘尺寸检测实验,验证了最佳测量位姿确定方法的有效性。研究结果表明,所提出的方法能够进一步提高工件尺寸检测的精度,为机械加工工件的三维尺寸检测提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 双目视觉 尺寸检测 立体匹配 机器人
原文传递
高频信息物体多层多元特征权重自适应融合三维重建网络
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作者 王标 李影 +3 位作者 融百川 刘璟 张进 王永红 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2424-2440,共17页
为解决光度立体深度学习在实现物体表面法向量重建过程中存在的表面纹理的高频信息丢失而导致重建精度偏差大的问题,提出了一种多层多元特征权重自适应融合三维重建网络(MMF-Net)。网络主要将PS-FCN作为基准模型,引入对称式编码-解码结... 为解决光度立体深度学习在实现物体表面法向量重建过程中存在的表面纹理的高频信息丢失而导致重建精度偏差大的问题,提出了一种多层多元特征权重自适应融合三维重建网络(MMF-Net)。网络主要将PS-FCN作为基准模型,引入对称式编码-解码结构,增强网络的学习和特征表达能力,提升了不同层级之间特征整合能力;设计独立层间权重自适应调节的多元卷积层,通过增加额外的可训练权重,兼顾具有形状信息与纹理信息,并且能够更好地捕捉到表面纹理的细节变化信息,使得该网络在高频信息较密集场景下的表现更加稳定和准确;辅助增加跳跃连接结构,通过中间层特征跨层连接至后续层级,保留物体高频信息且强化低频信息,以实现物体高低频特征信息的融合性应用。利用DiLiGenT基准数据集进行了相关测试,实验结果表明,MMF-Net能够实现平均MAE达到6.94°,对比PS-FCN(Norm)的7.39°提升了6%,在其中两幅含有高频信息物体的平均重建误差为11.03°,对比先前方法FUPS-Net的12.52°提升了12%。MMF-Net实现了光度立体物体表面低频信息和高频信息的有效性获取,为以物体表面法向量为基础的三维高精度重建提供参考。 展开更多
关键词 深度学习 光度立体视觉 多元卷积 特征融合 自适应权重
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基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法
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作者 黄晨 李悦彬 孙晓强 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期373-381,共9页
为了给车辆通过弯道提供更可靠的安全建议,研究了基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法.利用MATLAB双目相机标定工具箱对双目相机进行标定,获取内、外参数.将双目相机左、右原始图像输入立体匹配网络,获得视差图.同时,在左相机原始图像... 为了给车辆通过弯道提供更可靠的安全建议,研究了基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法.利用MATLAB双目相机标定工具箱对双目相机进行标定,获取内、外参数.将双目相机左、右原始图像输入立体匹配网络,获得视差图.同时,在左相机原始图像中,对感兴趣区域(ROI)应用Sobel算子进行边缘检测和阈值检测,并将两个结果融合,再应用透视变换操作,获取通过统计得到的ROI内二值图像中白像素位置和数量的直方图.利用最小二乘法拟合车道线,采用卡尔曼滤波预测法提高拟合准确性.由反仿射变换及拟合结果确定车道线像素坐标.根据像素坐标获取视差图内的视差值,利用三角测量方法得到车道线相对于双目相机主相机的三维坐标.最后,计算真实世界坐标与图像像素坐标的距离转换尺度,将计算结果应用于车道线曲率计算中.研究结果表明:采用基于卡尔曼滤波预测的车道线检测方法和基于双目立体视觉测量的车道线曲率半径算法得到的弯道车道线曲率半径平均值偏差为5.98%,能保证车道线拟合的鲁棒性,从而提高了基于双目立体视觉的车道线曲率测量方法的准确性和可靠性. 展开更多
关键词 车道线曲率 立体视觉 卡尔曼滤波 最小二乘估计 车辆安全
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基于双目散斑的3D-PSP技术及其在压气机叶栅中的应用
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作者 高丽敏 张峻 +1 位作者 欧阳波 王磊 《航空学报》 北大核心 2025年第17期45-58,共14页
三维压力重构对于压力敏感涂料(PSP)压力测量至关重要。提出了一种结合双目数字图像相关技术的三维压力重构方法,将PSP测量结果逐像素映射到重构的三维点云上,从而实现不依赖被测模型几何参数的三维压力重构。该方法通过在PSP涂层表面... 三维压力重构对于压力敏感涂料(PSP)压力测量至关重要。提出了一种结合双目数字图像相关技术的三维压力重构方法,将PSP测量结果逐像素映射到重构的三维点云上,从而实现不依赖被测模型几何参数的三维压力重构。该方法通过在PSP涂层表面制备随机的散斑图案,并使用2台相机同步采集PSP图像。在PSP数据处理中融合互相关分析和双目立体视觉原理,实现被测表面三维压力的精确重构。将该方法成功应用于压气机叶栅表面压力测量,并通过与测压孔数据进行对比分析,PSP数据的相对偏差在1.2%以内。通过将重构得到的三维点云与CAD模型进行比较,进一步验证了测量结果的准确性,平均偏差为0.17 mm。 展开更多
关键词 压力敏感涂料 数字图像相关 双目立体视觉 散斑 三维压力重构
原文传递
气动软体机械臂的视觉定位运动控制
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作者 张禹 张政 +3 位作者 赵文川 彭龄慧 王宁 孙赫阳 《液压与气动》 北大核心 2025年第7期116-124,共9页
气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉... 气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉系统,并生成时序数据集;进一步通过长短期记忆网络模型捕捉软体机械臂动态响应规律,实现气腔压强与末端位置之间的映射建模。结果表明,与基于离散数据训练的神经网络模型相比,长短期记忆网络模型在三路气压预测中的平均绝对误差从约1.65 kPa显著降至0.44 kPa。进一步的实验结果显示,对于所提出的控制方法,软体机械臂末端在三个轴方向上平均绝对误差分别为1.503、1.506、2.825 mm,有效验证了基于视觉定位的时序神经网络控制方法在软体机械臂中的动态追踪能力。 展开更多
关键词 软体机械臂 长短期记忆网络 双目视觉 建模与控制
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基于双目BEV与改进YOLOv8的路面裂缝识别方法 被引量:1
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作者 谢海波 邱杨航 +4 位作者 黄莹颖 张汇祥 蔡生勇 王培玉 萧白 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 2025年第5期1-16,共16页
【目的】针对路面裂缝检测过程中目标尺度不一致、全局特征建模能力不足的问题,提出一种基于双目鸟瞰图(bird’s eye view,BEV)与改进YOLOv8模型的路面裂缝识别方法,旨在实现高效、精准的裂缝检测与分割。【方法】首先,通过双目立体视... 【目的】针对路面裂缝检测过程中目标尺度不一致、全局特征建模能力不足的问题,提出一种基于双目鸟瞰图(bird’s eye view,BEV)与改进YOLOv8模型的路面裂缝识别方法,旨在实现高效、精准的裂缝检测与分割。【方法】首先,通过双目立体视觉与逆透视变换技术生成高精度BEV图像,解决传统视角下目标尺度不一致问题;其次,提出的C2f-DRR模块利用区域残差化-语义残差化的解耦策略有效捕获裂缝的多尺度上下文信息,通过大核卷积与小核空洞卷积协同作用丰富图像的细节信息并减少背景干扰;最后,引入上下文锚点注意力机制,使模型能够动态聚焦裂缝中心区域,并实现对远距离像素间的长程依赖关系的建模。【结果】为验证改进模型的有效性,在测试集上进行了对比试验。改进后模型的平均精度均值MAP50达83.7%,准确率P达83.9%,F1分数达83.5%,较原始的YOLOv8n模型的分别提升4.4、4.0、1.8个百分点。在公开数据集UAV-PDD2023上验证的MAP50达70.5%,召回率R达64.8%,准确度P达74.1%,较原模型的分别提升了3.5、4.5、0.6个百分点。改进模型在识别精度、鲁棒性、泛化学习能力方面均优于原始模型。【结论】本研究提出的基于双目BEV视角的裂缝分割方法有效提升了模型在复杂道路场景下的检测精度与泛化能力,为自动化路面病害检测提供了技术支持。 展开更多
关键词 路面裂缝识别 双目立体视觉 鸟瞰图 YOLOv8 上下文锚点注意力 特征提取
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基于多目近红外视觉的多目标实时跟踪方法 被引量:1
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作者 陈忠 王傲辰 +2 位作者 高心怡 何利辉 张宪民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期31-38,共8页
近红外光学跟踪系统能够根据附着于被跟踪物体上的反光标记球实时还原被跟踪物体的运动,目前已被广泛应用于多种领域。该研究提出了一种对目标丢失具有一定鲁棒性的多目近红外目标实时跟踪方法。首先,针对反光标记球在近红外相机中的成... 近红外光学跟踪系统能够根据附着于被跟踪物体上的反光标记球实时还原被跟踪物体的运动,目前已被广泛应用于多种领域。该研究提出了一种对目标丢失具有一定鲁棒性的多目近红外目标实时跟踪方法。首先,针对反光标记球在近红外相机中的成像特性,利用灰度质心法提取各个反光标记球的几何中心,然后在各单目相机中使用SORT算法作为多目标跟踪方法对各个标记点进行帧间匹配,并根据对极几何原理,结合带权二分图匹配方法确定反光标记球在各个相机中像点的匹配关系,依据三角测量方法实时计算各个受跟踪反光标记球的三维空间坐标;其次,根据运动过程中各反光标记球之间的空间位置关系对反光标记球进行分组,识别属于同一物体的反光标记球,并根据同组反光标记球间的欧氏距离建立被跟踪物体与反光标记球的外观特征向量,以此作为物体丢失重现的匹配依据,而完全丢失后再重现的被跟踪物体利用外观特征向量的余弦距离进行重匹配;最后,对所提方法进行实验验证。实验结果表明:所提方法在不小于60 f/s的帧率下的跟踪精度约可达0.5 mm;另外,其可以对丢失的重现物体以及反光标记球进行正确的重匹配。 展开更多
关键词 多目视觉 近红外光学跟踪 立体匹配 反光标记球
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基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法
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作者 杨先凤 邢世豪 +1 位作者 李斯雯 李自强 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期162-164,168,共4页
为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。... 为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。实验结果表明:该方法在近距离测量中对小型物体尺寸的精度较高,布娃娃的测量实际误差由1.42 cm降低至0.31 cm,直尺的测量实际误差由1.17 cm降低至0.21 cm,误差率由5%左右降低至1%左右,测量精度的提升效果显著。 展开更多
关键词 双目视觉 双目相机标定 立体匹配 尺寸测量
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