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High performance hardware architecture for depth measurement by using binocular-camera
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作者 高金良 王鹏 张志杰 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2012年第3期211-214,共4页
High performance hardware architecture for depth measurement by using binocular-camera is proposed.In the system,at first,video streams of the target are captured by left and right charge-coupled device(CCD)cameras to... High performance hardware architecture for depth measurement by using binocular-camera is proposed.In the system,at first,video streams of the target are captured by left and right charge-coupled device(CCD)cameras to obtain an image including the target.Then,two different images with two different view points are obtained,and they are used in calculating the position deviation of the image's pixels based on triangular measurement.Finally,the three-dimensional coordinate of the object is reconstructed.All the video data is processed by using field-programmable gate array(FPGA)in real-time.Hardware implementation speeds up the performance and reduces the power,thus,this hardware architecture can be applied in the portable environment. 展开更多
关键词 field-programmable gate array(FPGA) binocular-camera Laplacian of Gaussian filtering depth measurement
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基于YOLOv11的德化梨采摘机器人视觉定位设计
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作者 李滨 赖诗党 《森林工程》 北大核心 2026年第2期305-316,共12页
在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器... 在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器人系统。该系统核心包括六自由度机械臂、双目深度相机及电驱分离式末端执行器,执行器采用三指柔性夹持与剪切机构,兼顾无损抓取与果柄精准切断;视觉系统以YOLOv11为基础,引入全新的融合位置敏感空间注意力机制(C2PSA)模块强化果实与叶片特征区分,结合双目相机完成三维定位。基于福建德化梨(pear)园实测样本的试验表明,“pear”类别在置信度≥0.7时召回率保持0.85以上,F1最优值0.83(置信度为0.565),mAP50稳定于0.87。该方案可为德化梨自动化采摘提供技术支持,其设计思路对桃子、草莓等脆弱果实采摘装备研发具有参考价值。 展开更多
关键词 YOLOv11 采摘末端执行器 无损伤抓取 视觉定位 德化梨 三指柔性夹持 六自由度机械臂 双目深度相机
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人工驾驶灵活型穿越林间除草机的设计与试验研究
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作者 孟兆新 石育睿 +2 位作者 马天元 姜涛 梁韬 《林业机械与木工设备》 2026年第2期59-64,共6页
平地森林的松树较高,间距不一,大型林业除草机械难以进入,精准除草是提高林地除草效率的关键。设计了一种包含行间除草装置、株间除草装置和智能控制系统的除草机,通过双目相机采集除草机前方的树木位置信息,将信息传递到PC后,通过YOLO... 平地森林的松树较高,间距不一,大型林业除草机械难以进入,精准除草是提高林地除草效率的关键。设计了一种包含行间除草装置、株间除草装置和智能控制系统的除草机,通过双目相机采集除草机前方的树木位置信息,将信息传递到PC后,通过YOLOv11目标检测算法与PLC系统实时调控液压杆伸缩来适应树木间距。结果表明,基于YOLOv11目标检测模型,树干的识别准确率达到了85.2%,平均精确度达到了92%,可以满足林间除草的工作需求。 展开更多
关键词 除草机 双目相机 PLC 实时检测定位
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基于GraspNet的多阶段无序混装抓取方法
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作者 于灵鑫 陈艺博 +2 位作者 曲浩君 厉广伟 李金屏 《计算机科学》 北大核心 2026年第4期318-325,共8页
用于工业分拣领域的机械装置通常是针对特定应用场景和特定产品而设计的,面对多种物品无序堆叠的场景,其普适性和智能性往往较差。当前基于3D结构光相机的点云匹配抓取技术虽在一定程度上提升了柔性生产能力,但受限于硬件成本高昂,以及... 用于工业分拣领域的机械装置通常是针对特定应用场景和特定产品而设计的,面对多种物品无序堆叠的场景,其普适性和智能性往往较差。当前基于3D结构光相机的点云匹配抓取技术虽在一定程度上提升了柔性生产能力,但受限于硬件成本高昂,以及特征描述能力有限、计算复杂度高、对遮挡敏感等固有缺陷,难以满足无序混装抓取需求。近年来以GraspNet为代表的深度学习抓取技术发展迅速,通过双目相机实现位姿估计,但仍存在目标选择策略欠优、位姿评分机制具有局限性、位姿定位偏差大等问题。针对上述挑战,提出一种改进型三阶段抓取算法。第一阶段,针对目标选择策略欠佳的问题,通过融合YOLOv10目标检测与SAM分割模型,结合优化的目标选择算法,即选择无遮挡、距离近的目标,有效解决了堆叠遮挡场景下的目标选择策略不佳难题。第二阶段,对GraspNet位姿估计框架进行改进,即通过引入基于点云表面法向量的位姿筛选机制,重构更加合理的评分机制,进而获取高精度抓取位姿。第三阶段,设计位姿微调策略,即采用"悬停对齐-垂直抓取"的分层控制架构,最大程度消除执行过程中的累积误差,有效解决位姿定位偏差大、实际抓取不准确问题。实验结果表明,该方法显著提升了复杂场景下的抓取效率、操作可靠性和跨场景泛化能力,同时由于使用双目相机取代了3D结构光相机,还显著降低了系统成本,为工业自动化提供了高性价比的解决方案。 展开更多
关键词 无序混装抓取 位姿估计 目标选择 姿态优化 双目相机
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激光传感器感知环境信息和视觉融合的机器人定位研究
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作者 范新明 朱锦新 邵俊 《激光杂志》 北大核心 2026年第2期216-221,共6页
为使机器人能够全面感知各种复杂环境,在确保移动位姿稳定的前提下,使其能在各种环境中均能实现稳定精确定位,提出基于激光传感器感知环境信息和视觉融合的机器人定位方法。该方法利用双目相机和激光传感器分别进行机器人空间标定和移... 为使机器人能够全面感知各种复杂环境,在确保移动位姿稳定的前提下,使其能在各种环境中均能实现稳定精确定位,提出基于激光传感器感知环境信息和视觉融合的机器人定位方法。该方法利用双目相机和激光传感器分别进行机器人空间标定和移动环境信息感知,将两者的结果统一到相同的坐标系中,获取机器人的全局移动位姿;依据该位姿结果,采用编码器与卡尔曼滤波方法全面融合机器人感知到的环境细节信息,从而准确确定机器人在空间中的位置。实验表明:该方法可以准确地调节关节夹角,使其平移误差均小于0.14%,而旋转角度误差均小于0.05°;并精确融合机器人激光成像信息与视觉信息,以此准确定位机器人当前位置。 展开更多
关键词 激光传感器 双目相机 参数矩阵 编码器 卡尔曼滤波 视觉融合
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基于视觉引导的机械臂控制算法设计
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作者 马振波 周波 《工业控制计算机》 2026年第2期75-76,79,共3页
在机械臂与视觉融合领域,快速且稳健的目标检测与识别对机械臂控制至关重要。结合双目摄像头图像处理技术与机械臂控制技术,旨在构建一个高效的人机交互系统。首先,通过手眼标定获取了相机坐标系与机械臂基坐标系之间的转换关系。随后,... 在机械臂与视觉融合领域,快速且稳健的目标检测与识别对机械臂控制至关重要。结合双目摄像头图像处理技术与机械臂控制技术,旨在构建一个高效的人机交互系统。首先,通过手眼标定获取了相机坐标系与机械臂基坐标系之间的转换关系。随后,采用SSD神经网络并融合多尺度特征技术,实现了高效的手势识别与手部关键点检测,显著提高了检测精度与处理速度。最后,利用串口通信将手势识别信息传递给机械臂控制系统,从而实现精确的机械臂运动控制。实验结果表明,该方法相较于传统的手势识别技术在性能上具有明显优势,为机械臂在视觉引导下执行抓取任务提供了技术支持。 展开更多
关键词 手势识别 双目相机 机械臂控制 神经网络
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矿用带式输送机运行异常智能监测系统的研究
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作者 石亚涵 全瑞琴 +3 位作者 赵仁震 崔文浩 何向阳 梁文博 《工业控制计算机》 2026年第1期14-16,共3页
由于输煤皮带大多距离较长,导致多种问题出现,围绕相关问题产生的原因及监测方法进行深入研究分析,提高基于视觉的监测精度。提出了一种采用YOLOv8目标检测技术实时监测,由NB-IOT无线传输的双目摄像机提供传送带图像,进行皮带跑偏、撕... 由于输煤皮带大多距离较长,导致多种问题出现,围绕相关问题产生的原因及监测方法进行深入研究分析,提高基于视觉的监测精度。提出了一种采用YOLOv8目标检测技术实时监测,由NB-IOT无线传输的双目摄像机提供传送带图像,进行皮带跑偏、撕裂、异物堆积等情况的发生概率预测,利用人工神经网络将视觉技术与物理数据相融合,实现对异常情况报警与定位。研究结果表明:提出的智能监测系统可以实时高效地监测输煤皮带常见的3种故障,以保障运输系统安全运行。 展开更多
关键词 深度学习 机器视觉 ANN 双目摄像机 NB-IOT
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岸桥锁销拆装平台视觉定位识别系统的冗余设计
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作者 曹乐 刘兵 《现代制造技术与装备》 2026年第2期89-92,共4页
利用岸边桥式起重机上的锁销拆装平台进行锁销拆装作业时,锁销的定位与识别是机器人能否拆装成功的关键。采用视觉定位识别系统,可以让机器人具有“感知”能力,从而自主完成锁销的拆卸和安装工作。针对单一视觉系统在复杂工况下识别稳... 利用岸边桥式起重机上的锁销拆装平台进行锁销拆装作业时,锁销的定位与识别是机器人能否拆装成功的关键。采用视觉定位识别系统,可以让机器人具有“感知”能力,从而自主完成锁销的拆卸和安装工作。针对单一视觉系统在复杂工况下识别稳定性不足的问题,提出一种线激光与双目视觉相结合的冗余设计架构。该架构通过多源信息融合与主从切换策略,实现两套系统的优势互补与功能备份。实际应用表明,该冗余设计能够显著提升系统在恶劣环境下的识别稳定性和容错能力,有效保障锁销拆装作业的连续性,满足港口自动化设备对高可靠性的要求。 展开更多
关键词 集装箱锁销拆装平台 岸桥起重机 锁销识别 视觉定位 冗余设计 双目相机 线激光相机
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基于虚拟红外双目视觉的GIS三维温度场重构
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作者 陈晓坤 林熠 +2 位作者 吕朝伟 刘江 关向雨 《高压电器》 北大核心 2026年第3期1-7,共7页
红外热成像是气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)重要的温升检测手段,现场红外热成像装置多采用红外或红外—可见光的二维成像方式,对于GIS开关设备的空间热分布表征能力不足。文中在单目红外热成像镜头的基础上,... 红外热成像是气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)重要的温升检测手段,现场红外热成像装置多采用红外或红外—可见光的二维成像方式,对于GIS开关设备的空间热分布表征能力不足。文中在单目红外热成像镜头的基础上,采用对抗神经网络作为具有横向视差的虚拟红外热成像镜头,进而通过物理+虚拟红外双目视觉立体匹配实现了GIS温度场的三维重建。通过开展不同电流下的GIS温升试验,采用张正友平面标定法对物理和虚拟摄像头的机位进行标定,采集了包含不同角度的原始红外双目数据集1017对;使用单目红外摄像机采集的图像作为左目图像输入,采用pix2pixHD图像生成框架作为虚拟红外摄像机生成右目图像;采用SGM(semi⁃global matching)立体匹配算法对原始图像和生成图像进行立体匹配获得计算视差图,根据视差图求解三维坐标从而实现三维重建。结果表明:pix2pixHD图像转换框架在测试集上生成图像FID(fréchet inception distance)可达55.136,感知损失可达0.079,结构相似度可达0.926,峰值信噪比可达27.387,虚拟双目摄像头能够达到物理双目摄像头精度,为实现经济高效的GIS三维温度场重建,提高温度巡检结果的可靠性提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 对抗神经网络 气体绝缘金属封闭开关设备 双目视觉 三维重建 虚拟摄像头
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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
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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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基于双目相机和深度学习的鱼类摄食强度分析方法 被引量:3
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作者 俞国燕 钱利文 +1 位作者 刘皞春 何子健 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期403-413,424,共12页
为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型... 为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型能够在低成本的边缘设备上部署,通过StarNet和BiFPN以及自主设计的SCD-Head共享卷积检测头对YOLO v8n-seg进行改进,提出轻量化的YOLO v8n-SBS模型。在精度提升3.2个百分点的同时,参数量与浮点运算量分别减少71%和36%。其次,为降低设备成本,采用双目相机,基于深度信息利用线性回归提出水花面积计算模型DI。最终,两个模型结合为YOLO v8n-SBS-DI,该模型能够对水花进行分割并计算面积,以便通过水花面积变化趋势评估摄食强度。海上试验计算结果显示,水花面积R^(2)为0.914,RMSE为0.973 m^(2),MAE为0.870 m^(2)。试验结果表明,该模型具有较强鲁棒性,满足复杂环境下水花面积计算需求,可为判别鱼类摄食强度提供技术支持。 展开更多
关键词 深海网箱养殖 鱼类摄食 YOLO v8n-seg 轻量化 双目相机 语义分割
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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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融合立体匹配算法与深度网络的机器人视觉三维建模动画研究
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作者 李鹏 王卉 《自动化与仪器仪表》 2025年第2期233-237,共5页
针对机器人的视觉三维建模动画方法低准确性与泛化性差的问题,研究提出了基于立体匹配算法的双目视觉同步定位与构图方法,并设计了融合立体匹配算法与深度网络的视觉三维建模动画方法。研究结果表明,研究方法在室外环境中平均交并比与... 针对机器人的视觉三维建模动画方法低准确性与泛化性差的问题,研究提出了基于立体匹配算法的双目视觉同步定位与构图方法,并设计了融合立体匹配算法与深度网络的视觉三维建模动画方法。研究结果表明,研究方法在室外环境中平均交并比与整体精度分别为0.764与0.876 3,在室内场景中的各指标分别对应0.895 3和0.901 7,与目前最主流的方法相比,研究方法的绝对平均误差与正向平均误差分别减少了85.06%与85.71%。在实际应用效果中,研究方法能精准分割与识别场景中的部件类别。上述结果说明,研究方法能实现机器人视觉三维动画建模的高精度与适用性,提升机器人对不同环境的感知能力,为机器人进行双目实时动画场景的建模提供参考。 展开更多
关键词 立体匹配算法 深度网络 机器人视觉 三维建模 双目立体相机
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基于双目立体视觉的线结构光标定方法 被引量:2
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作者 严兴旭 杜虎兵 +3 位作者 王辉 唐博 张高鹏 贾晋葛 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期209-220,共12页
结构光三维轮廓测量方法目前是三维形状测量的热点,而其中的线结构光技术因其成本低、效率高、精度高成为复杂物体三维轮廓测量方法的典型代表。然而,现有的线结构光法在应用中存在着标定困难、标定精度低等问题,对此,结合双目视觉系统... 结构光三维轮廓测量方法目前是三维形状测量的热点,而其中的线结构光技术因其成本低、效率高、精度高成为复杂物体三维轮廓测量方法的典型代表。然而,现有的线结构光法在应用中存在着标定困难、标定精度低等问题,对此,结合双目视觉系统与具有固定特征点的靶标,建立了一种高效、可靠的激光平面方程标定方法。该方法仅需要一个平面靶标和一个额外的相机,只记录两处位置的标定图像便可完成测量系统标定工作。工作时,首先结合左、右标定图像提取的光刀中心和角点获得特征点的像素坐标;然后,通过匹配左、右图像上对应的特征点,确定相机坐标系下特征点的三维坐标;进而,基于多组不同位置的三维特征点坐标,利用最小二乘法拟合激光平面,获得激光平面方程的参数。以标准块为样品的长度测量实验表明,该方法灵活实用、靶标设计简单、具有特征点丰富的优点,相比于典型标定方法,其可高精度地完成系统标定工作,量块宽度测量实验的结果更接近于参考值。另外,对比商用线激光传感器的测量结果,文中方法的测量精度提高了约10μm。 展开更多
关键词 线结构光 双目视觉 平面靶标 相机标定 激光平面标定
原文传递
离焦优化大场景立体视觉测量的方法研究
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作者 毕德学 齐腾 +1 位作者 代卓宏 王敏雪 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期339-343,348,共6页
传统的双目结构光立体视觉测量系统基于标定好的静态相机内参模型。但在大场景中,由于镜头的离焦现象引起的相机内参变化与图像模糊问题,使得整个视野内的测量精度一致性差别较大。针对此问题,这里提出了一种新颖的基于离焦模型优化的... 传统的双目结构光立体视觉测量系统基于标定好的静态相机内参模型。但在大场景中,由于镜头的离焦现象引起的相机内参变化与图像模糊问题,使得整个视野内的测量精度一致性差别较大。针对此问题,这里提出了一种新颖的基于离焦模型优化的大场景双目结构光立体视觉高精度测量方法。通过基于维纳滤波的去模糊和基于离焦模型的相机内参动态补偿,提升了立体匹配精度。实验数据表明,在搭建的(0.6~1.2)m工作空间中,传统测量方法平均误差0.23mm,方差0.77,优化后平均误差0.12mm,方差0.4,三维点云的获取精度和一致性得到了大大提高。 展开更多
关键词 大场景 双目结构光 离焦模型 相机内参动态补偿 维纳滤波 立体匹配精度
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基于6D光笔的工业机器人高精度示教方法 被引量:1
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作者 梁继煌 汪炜锋 吴海彬 《中国机械工程》 北大核心 2025年第11期2710-2719,共10页
针对目前工业机器人视觉示教方法存在精度较低、对光照敏感和示教范围易受限等问题,提出一种基于6D光笔的工业机器人高精度示教方法。光笔设有三个红外发光标记球,通过固定于机器人末端的红外双目相机捕捉光笔标记球即可获得其3D位置坐... 针对目前工业机器人视觉示教方法存在精度较低、对光照敏感和示教范围易受限等问题,提出一种基于6D光笔的工业机器人高精度示教方法。光笔设有三个红外发光标记球,通过固定于机器人末端的红外双目相机捕捉光笔标记球即可获得其3D位置坐标和3D姿态信息。采取了两种措施提高6D光笔的视觉示教精度,一是提出一种基于红外发光标记球的手眼标定方法,有效提高了相机坐标系到机器人工具坐标系的转换精度;二是提出了一种相机视野自适应跟踪方法,使机器人能够通过固定在末端的相机自动跟踪光笔的位置,从而保证光笔标记球始终处于相机视野中心区域,有效提高了示教精度。最后将捕捉到的示教轨迹转换到机器人基坐标系下实现轨迹的编程跟踪。实验结果表明,利用该光笔得到的单点最大误差为0.63 mm,姿态最大误差为2.1432°,示教轨迹最大误差为0.73 mm,所提出的示教方法能够实现机器人高精度、高效率示教。 展开更多
关键词 机器人示教 6D光笔 红外双目相机 手眼标定
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基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统设计 被引量:1
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作者 邬杰 张宁波 +1 位作者 殷培东 宋旭斌 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅... 为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅线投影法,向放煤口附近刮板输送机的煤流表面投影栅格图像,利用双目相机扫描获取煤流轮廓的高精度点云数据;通过投影和微距格网划分构建三维点云模型,引入有限元体积计算方法切片处理,结合梯形法计算切片体积并求和,得到煤流总体积。同时设计伸缩支架结构,实现探测器的灵活调节与安全保护。实验室试验表明,系统在不同煤流堆积状态下测量误差均低于5%。其中,平铺状态误差约5%,堆体状态误差4.6%~4.9%,均方根误差0.2952,显示出高精确度与稳定性。该系统为综放工作面智能化放煤提供了可靠的实时监测数据,支持混矸率精准计算,对提升煤矸自动识别技术的实用性具有重要意义,为煤矿智能化建设提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 综放开采 放煤量监测 双目相机 点云模型 放顶煤 采煤工艺
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基于双目视觉的城市洪涝区水深及流速监测方法 被引量:1
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作者 张欣茹 王波 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期101-107,共7页
详细精准的水深及流速监测信息对城市洪涝救灾抢险和风险评估具有重要意义。随着极端气候事件的频发和城市化进程的推进,传统的城市洪涝监测方法已难以满足区域化、实时化的监测需求。针对目前城市洪涝仍缺乏整合水深流速为一体的区域... 详细精准的水深及流速监测信息对城市洪涝救灾抢险和风险评估具有重要意义。随着极端气候事件的频发和城市化进程的推进,传统的城市洪涝监测方法已难以满足区域化、实时化的监测需求。针对目前城市洪涝仍缺乏整合水深流速为一体的区域监测方法的问题,研究构建了基于双目视觉的城市洪涝区水深及流速监测系统,通过覆盖同一视野的两台监控摄像头进行洪涝区域影像数据采集,实现水深及流速的高精度测量;提出了基于特征点提取匹配的洪涝区水深重建方法,利用双目视觉的视差原理,通过提取匹配洪涝区域特征点计算三维坐标,重建水深分布;提出了基于漂浮物识别并耦合水深分布的表面流场测量方法,通过识别洪涝表面的漂浮物(如树叶、垃圾等)计算洪水表面流速,耦合水深分布,实现水深流速一体化监测。为验证监测方法的可行性,研究在实验室内搭建了水槽模拟洪涝环境,并利用监控摄像头拍摄洪涝影像进行水深及流速计算。结果表明:与波高仪相比,水深测量误差约为2.7 mm,与粒子测速技术相比,流速测量误差在5%左右。相较于传统监测方法,本方法具有非接触、无风险、区域监测、就地取材、无需额外增添设备等优点。 展开更多
关键词 双目视觉 监控摄像头 城市洪涝 水深 流速 监测方法
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基于双目内窥镜的发动机叶片缺陷重建方法研究
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作者 丰雅鹏 燕必希 +2 位作者 董明利 庄炜 余快 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第10期345-355,共11页
为解决航空发动机叶片在役检测中高反射表面的微小缺陷难以高精度重建的问题,故提出一种基于双目内窥镜的叶片缺陷三维重建方法。针对内窥场景下传统标定精度不足的局限,设计了同心双圆环标定板,建立了基于共心约束的特征点提取与优化算... 为解决航空发动机叶片在役检测中高反射表面的微小缺陷难以高精度重建的问题,故提出一种基于双目内窥镜的叶片缺陷三维重建方法。针对内窥场景下传统标定精度不足的局限,设计了同心双圆环标定板,建立了基于共心约束的特征点提取与优化算法,实现了双目系统的高精度标定。实验结果表明,该方法的单目标定平均重投影误差分别为0.095和0.103 pixels,双目标定误差显著降低,提升了系统几何参数精度。立体重建方面,结合深度学习检测模型YOLO11实现缺陷区域自动定位,获取左右视图特征检测框的先验信息,提出基于检测框的区域约束与先验视差筛选策略,通过确定搜索行区域交集与视差范围,将匹配计算限制在缺陷区域内,避免检测框外错误匹配的代价平滑传播,提高了立体匹配稳定性与局部重建精度,并对AD-Census立体匹配算法进行适应性改造,进一步降低噪声。重建所得划痕和凹坑点云密度相对均匀,测量结果显示,凹坑直径和划痕长度的相对误差分别<1%,深度测量误差不超过8%,满足工程应用要求。该方法在复杂光照与空间受限环境下表现出良好的鲁棒性与精度优势,在标定精度、局部重建质量和测量可靠性方面均显著优于传统方法,为航空发动机叶片在役高精度三维形貌测量提供了有效的技术支撑。 展开更多
关键词 发动机叶片 双目内窥镜 相机标定 立体匹配 三维重建
原文传递
基于机器视觉的激光除草装置控制系统设计 被引量:1
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作者 彭炫 戎劲羽 杜震宇 《无线互联科技》 2025年第10期26-29,共4页
文章基于双目视觉识别技术设计了一套激光除草装置的控制系统。该系统采用激光烧灼的方式快速准确地去除田间杂草。控制系统主要由双目相机、激光器、单片机、振镜系统4个部分组成。该研究主要通过改进的YOLOv8视觉识别算法检测杂草坐... 文章基于双目视觉识别技术设计了一套激光除草装置的控制系统。该系统采用激光烧灼的方式快速准确地去除田间杂草。控制系统主要由双目相机、激光器、单片机、振镜系统4个部分组成。该研究主要通过改进的YOLOv8视觉识别算法检测杂草坐标位置,控制振镜系统调整激光的射出角度。该系统通过控制激光灼烧杂草嫩芽,抑制杂草生长,实现精准除草的目的。实验结果表明,改进后的杂草识别模型准确率达97.3%,系统响应时间≤150 ms,单株除草时间约250 ms。文章所设计的控制系统运行稳定、杂草识别准确,具有高效的除草效果。 展开更多
关键词 视觉识别 激光除草 单片机 双目相机 振镜
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