基于计算机视觉的海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测研究

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作者 练继建 许文靓 +3 位作者 梁超 姚烨 邵楠 段翔宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1211-1220,共10页

近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉... 近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉的浮岛运动位移监测方法.该方法采用长焦摄像设备进行视频采集,利用自然标志物进行目标追踪,运用尺度因子法进行位移计算,并根据工程特点提出了一种基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法.为了对该方法的准确性和实用性进行检验,设计实施了简单标定试验、漂浮式光伏浮岛水力学模型试验和天津某海域实际光伏浮岛原型监测试验,并进行了详细的误差分析.结果表明:基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法在精度和计算速度上都比高斯曲面拟合等方法更具优势,可以更好地缓解整像素模板匹配方法随拍摄距离增大而导致的误差显著增长问题;当拍摄距离大于等于100倍的物距变化时,可以基本消除浮岛沿光轴方向运动对成像平面内位移的影响;所提方法在试验室内20 m拍摄距离下的归一化均方根误差为1.78%,具有较好的精度;原型监测得到的竖向运动位移的双幅值与波浪高度相近,归一化相关匹配系数矩阵的峰值十分明显,亚像素计算拟合效果较好.综合分析认为,监测结果合理有效,所提方法在海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测方面具有较好的应用价值. 展开更多

关键词 计算机视觉 海上漂浮式光伏 运动响应 实时监测 误差分析

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机床动态检测中的高速图像运动去模糊还原 被引量：9

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作者 刘巍 严洪悦 +2 位作者 李肖 李辉 马建伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期224-232,共9页

五轴数控机床在运行过程中由于伺服系统滞后会产生动态轮廓误差,利用视觉系统测量其误差过程中,机床的高速运动会导致拍摄的图像产生模糊,影响定位信息的提取精度,需要对运动模糊图像进行去模糊研究。首先介绍视觉测量系统的测量原理,... 五轴数控机床在运行过程中由于伺服系统滞后会产生动态轮廓误差,利用视觉系统测量其误差过程中,机床的高速运动会导致拍摄的图像产生模糊,影响定位信息的提取精度,需要对运动模糊图像进行去模糊研究。首先介绍视觉测量系统的测量原理,及运动模糊对测量的影响,根据较为精确的视觉测量系统的先验信息提出求运动模糊核的方法,并研究改善振铃效应的非盲去模糊算法,最后建立去模糊处理在测量领域的评价方法。实验结果表明,模糊序列图像视觉测量的平均误差为30μm,经过去模糊还原算法的平均误差为25.3μm,相比提升15.67%,建立的评价函数由0.727 0提高至0.785 1,提高了7.99%,有效地改善了视觉测量系统测量机床动态轮廓误差的过程中由于运动模糊造成的影响。 展开更多

关键词 计算机视觉 运动去模糊 机床误差测量

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基于运动路径靶标的空间机器人视觉标定方法 被引量：10

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作者 张李俊 黄学祥 +2 位作者 冯渭春 胡天健 梁书立 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期193-199,共7页

针对空间缺少标定靶标物的难题,基于空间机器人机械手的精确末端定位能力,提出了一种通过规划机械手运动路径生成靶标从而实现在轨视觉标定的方法.首先介绍了视觉标定方法的总体框架.然后对该标定方法进行了误差分析,根据棋盘靶标标定... 针对空间缺少标定靶标物的难题,基于空间机器人机械手的精确末端定位能力,提出了一种通过规划机械手运动路径生成靶标从而实现在轨视觉标定的方法.首先介绍了视觉标定方法的总体框架.然后对该标定方法进行了误差分析,根据棋盘靶标标定误差与控制点图像坐标误差满足线性关系的先验知识,推导了从机械手末端定位到控制点图像坐标的误差传递关系,并对两类误差进行合成得到了等效的控制点图像坐标误差.最后利用仿真实验验证了标定误差与等效误差满足线性关系,分析了靶标尺寸、相对距离、控制点密度和靶标结构因素对标定精度的影响. 展开更多

关键词 视觉标定 靶标 运动路径 误差分析 机械手

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基于双目视觉的柔性线缆运动检测方法及误差分析 被引量：2

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作者 刘检华 王小寅 张天 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期795-800,共6页

研究大长径比柔性线缆的运动轨迹测量.根据线缆的几何特征和运动特点,提出了一种基于中心线匹配法的双目视觉运动检测方法,分析了该方法测量流程中的标定、匹配和重构误差之间的关系,建立了测量系统的几何误差模型并推导了误差估算公式... 研究大长径比柔性线缆的运动轨迹测量.根据线缆的几何特征和运动特点,提出了一种基于中心线匹配法的双目视觉运动检测方法,分析了该方法测量流程中的标定、匹配和重构误差之间的关系,建立了测量系统的几何误差模型并推导了误差估算公式,同时设计了一种误差校核方法.对该方法进行了实验验证,结果表明误差估计值0.11mm与实测误差值0.09mm接近,满足工程要求. 展开更多

关键词 双目视觉 运动检测 中心线匹配算法 误差分析 线缆

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基于机器视觉的运动误差自动校正系统设计 被引量：1

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作者 杜振中 《现代电子技术》 北大核心 2019年第19期107-111,共5页

为提高运动误差检测精度,设计一种基于机器视觉的运动误差自动校正系统。利用微误差机构调节机器视觉模块、运动误差校正模块间的配置紧密程度,实现运动误差自动校正系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,对运动点目标进行极化定标处理,... 为提高运动误差检测精度,设计一种基于机器视觉的运动误差自动校正系统。利用微误差机构调节机器视觉模块、运动误差校正模块间的配置紧密程度,实现运动误差自动校正系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,对运动点目标进行极化定标处理,再利用此结果计算目标点的相位误差,并对误差结果进行耦合校正,实现系统的软件运行环境搭建,结合硬件设备条件,完成基于机器视觉的运动误差自动校正系统设计。对比实验结果表明,随着自动校正系统的应用,目标误差动作捕捉的灵活性、运动误差校正精度均得到大幅提升,其应用优越性明显高于常规运动误差校正系统。 展开更多

关键词 机器视觉 运动误差 自动校正 微误差机构 极化定标 相位误差

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运动视觉误差分析的模型设计与实现 被引量：1

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作者 李振亚 《现代电子技术》 北大核心 2017年第18期92-94,共3页

针对运动目标模型三维建模中,视觉误差导致建模的准确性不好的问题,提出一种基于运动视觉误差补偿的三维模型设计方法。采用全息投影方法进行三维运动模型图形采集,结合边缘像素特征提取方法进行三维模型的体绘制,根据运动视觉误差补偿... 针对运动目标模型三维建模中,视觉误差导致建模的准确性不好的问题,提出一种基于运动视觉误差补偿的三维模型设计方法。采用全息投影方法进行三维运动模型图形采集,结合边缘像素特征提取方法进行三维模型的体绘制,根据运动视觉误差补偿方法构建图像重构的三维数据场,进行运动模型的边缘轮廓特征提取和Harris角点检测,实现运动模型的三维重建和视景仿真重构。仿真结果表明,采用该方法进行运动模型重建,输出三维模型的噪点较小,轮廓特征配准精度较高,运动图像识别的视觉误差收敛到零,提高成像质量。 展开更多

关键词 运动视觉误差 图像重构 三维运动模型 像素特征提取 HARRIS角点

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加工中心运动误差在线视觉检测方法研究

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作者 方勇 赵转萍 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第5期86-88,共3页

介绍了当前对机床加工误差的几种检测方法,针对在线检测的要求,以TH5660A立式加工中心为研究对象,利用高分辨率的面阵CCD,提出了一种基于机器视觉的加工中心运动误差的在线检测系统方案。介绍了系统的硬件设计方案和软件总体设计方案。... 介绍了当前对机床加工误差的几种检测方法,针对在线检测的要求,以TH5660A立式加工中心为研究对象,利用高分辨率的面阵CCD,提出了一种基于机器视觉的加工中心运动误差的在线检测系统方案。介绍了系统的硬件设计方案和软件总体设计方案。通过边缘检测、像素细分及边缘拟合等软件技术使测量精度突破像素级限制,达到亚像素级,可实现高精度检测。 展开更多

关键词 运动误差 在线检测 机器视觉 边缘检测 像素细分

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基于机器视觉技术的运动训练系统设计 被引量：13

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作者 曾友美 宋英 《现代电子技术》 北大核心 2020年第5期150-154,共5页

针对当前运动训练系统的误差考虑不全面、效果差等缺陷,设计基于机器视觉技术的运动训练系统。首先,采集运动训练视频图像,得到训练关节点运动轨迹,并依据运动轨迹和误差检测方法分析运动员运动训练测量误差;然后,依据误差成绩智能测评... 针对当前运动训练系统的误差考虑不全面、效果差等缺陷,设计基于机器视觉技术的运动训练系统。首先,采集运动训练视频图像,得到训练关节点运动轨迹,并依据运动轨迹和误差检测方法分析运动员运动训练测量误差;然后,依据误差成绩智能测评模块评价运动员热身运动强度、运动训练反应时间、运动训练动作精度与稳定性等,并给出提升运动效果的训练建议;最后,仿真对比实验结果表明,相比其他系统,所提系统反应时间速度快,动作控制精度高,可以获得理想的运动训练误差检测效果。 展开更多

关键词 运动训练系统 机器视觉技术 视频图像采集 运动轨迹 误差分析 智能测评

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基于机器视觉的振动筛运动特性快速诊断方法 被引量：1

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作者 杨硕 《选煤技术》 CAS 2020年第4期31-35,共5页

在分析振动筛运动特性主流诊断方法的基础上,引入Lucas-Kanade光流估计算法,提出了一种基于特征点对应关系的快速定性诊断策略。该方法用特征点的光流矢量描述动态目标在相邻2帧中的投影关系,通过检测连续图像序列中目标区域内的特征点... 在分析振动筛运动特性主流诊断方法的基础上,引入Lucas-Kanade光流估计算法,提出了一种基于特征点对应关系的快速定性诊断策略。该方法用特征点的光流矢量描述动态目标在相邻2帧中的投影关系,通过检测连续图像序列中目标区域内的特征点数目和光流矢量、设定光流阈值,并应用正反向误差校正理论,完成了对振动筛运动特性的规律捕捉与分析。现场试验结果表明,该方法可有效消除由系统噪声和粉煤粒脱落造成的错误追踪,光流追踪算法耗时约为2.9 ms,在预定义评估时间的15 s内,应用阈值下限评定法,即可针对由各种振动筛局部隐性机械故障引起的筛体运动特性紊乱现象,作出微观、快速、精确的定性诊断。 展开更多

关键词 振动筛 运动特性 机器视觉 正反向误差校正 定性诊断

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基于双目视觉的运动位姿误差检测方法研究

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作者 邰玉明 陶存然 《宜春学院学报》 2021年第3期100-103,共4页

为了提高人体运动位姿误差检测能力,提出基于双目视觉的运动位姿误差检测方法。采用双目视觉跟踪融合识别方法对运动位姿的样本动态特征点进行采样,以全局人体姿态信息为候选样本,进行运动位姿双目视觉特征高分辨提取,采用模板匹配方法... 为了提高人体运动位姿误差检测能力,提出基于双目视觉的运动位姿误差检测方法。采用双目视觉跟踪融合识别方法对运动位姿的样本动态特征点进行采样,以全局人体姿态信息为候选样本,进行运动位姿双目视觉特征高分辨提取,采用模板匹配方法,构建人体部位姿态候选样本轮廓分布集,获取模板大小,根据模板大小计算运动位姿的误差概率分布,利用相邻图像帧之间的运动特征分布集,构建运动位姿图像的位置信息检测模型,在此基础上,采用自适应颜色覆盖方法对运动位姿的误差概率分布做极小化处理,完成对人体运动位姿误差检测。仿真结果表明,采用该方法进行运动位姿误差检测的特征分辨能力很好,降低了检测误差,提高了运动位姿双目视觉跟踪识别能力。 展开更多

关键词 双目视觉 运动 位姿 误差 检测

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基于智能视觉的运动幅度合理性判断

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作者 邹海 《内蒙古民族大学学报（自然科学版）》 2018年第5期390-395,402,共7页

图像特征噪点数量会对目标运动幅度判断结果准确性产生影响.RADON模型不能有效过滤图像中的特征噪点,进而导致目标运动幅度判断参数合理性下降.为解决此问题,建立一种基于智能视觉的Hough运动幅度合理性判断模型.通过划分待判断目标的... 图像特征噪点数量会对目标运动幅度判断结果准确性产生影响.RADON模型不能有效过滤图像中的特征噪点,进而导致目标运动幅度判断参数合理性下降.为解决此问题,建立一种基于智能视觉的Hough运动幅度合理性判断模型.通过划分待判断目标的运动状态,确定所有图像节点所在位置,分析节点关联度将较为近似者两两相连,根据连接结果对目标运动图像进行有效标记,完成基于智能视觉技术的运动目标追踪,测量追踪结果运动幅度,根据具体数值进行合理性判断边缘条件的提取,整合所有计算过程对判断结果进行误差分析,完成基于智能视觉Hough运动幅度合理性判断模型的搭建.设计对比实验结果表明,Hough模型与RADON模型相比,目标运动图像特征噪点过滤效果提升15%左右,判断参数合理性提升20%. 展开更多

关键词 智能视觉 运动幅度 状态划分 节点关联度 判断边缘条件 误差分析

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