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基于Visual LISP的轨道交通视频监控系统配线程序设计及应用
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作者 吴杏林 《机电工程技术》 2025年第15期164-168,共5页
传统的视频监控系统配线设计长期以来主要依靠人工作业,存在效率低下、错误率高等诸多不足。为有效解决这些问题,基于Visual LISP和OpenDCL开发了一款带有人机交互界面的视频监控配线软件。该软件在自动配线过程中选择深度优先搜索算法... 传统的视频监控系统配线设计长期以来主要依靠人工作业,存在效率低下、错误率高等诸多不足。为有效解决这些问题,基于Visual LISP和OpenDCL开发了一款带有人机交互界面的视频监控配线软件。该软件在自动配线过程中选择深度优先搜索算法,通过将电缆槽重绘为直线段等预处理方法,精准实现最短路径搜索。软件主要包括摄像机配线和汇聚箱配线两大模块,其中以OpenDCL实现数据输入,以Visual LISP实现数据处理和结果展示。软件已在部分城轨工程设计中得到应用。实践证明,它显著提高了设计效率,大幅减少了配线和工程量计算的错误;与全人工设计相比,节省时间90%以上,极大地降低了整体设计成本。未来,可进一步扩展该软件的使用范围,使其在轨道交通制图设计自动化和智能化进程中发挥更大的作用。 展开更多
关键词 视频监控系统 visual LISP 最短路径算法 自动配线
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Visual Passive Ranging Method Based on Re-entrant Coaxial Optical Path and Experimental Verification
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作者 杨金宝 刘建国 +1 位作者 祝宁华 于丽娟 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2017年第12期32-36,共5页
To overcome the shortcomings of the traditional passive ranging technology based on image, such as poor ranging accuracy, low reliability and complex system, a new visual passive ranging method based on re-entrant coa... To overcome the shortcomings of the traditional passive ranging technology based on image, such as poor ranging accuracy, low reliability and complex system, a new visual passive ranging method based on re-entrant coaxial optical path is presented. The target image is obtained using double cameras with coaxial optical path. Since there is imaging optical path difference between the cameras, the images are different. In comparison of the image differences, the target range could be reversed. The principle of the ranging method and the ranging model are described. The relationship among parameters in the ranging process is analyzed quantitatively. Meanwhile,the system composition and technical realization scheme are also presented. Also, the principle of the method is verified by the equivalent experiment. The experimental results show that the design scheme is correct and feasible with good robustness. Generally, the ranging error is less than 10% with good convergence. The optical path is designed in a re-entrant mode to reduce the volume and weight of the system. Through the coaxial design,the visual passive range of the targets with any posture can be obtained in real time. The system can be widely used in electro-optical countermeasure and concealed photoelectric detection. 展开更多
关键词 visual Passive Ranging Method Based on Re-entrant Coaxial Optical path and Experimental Verification
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Path planning method for controlling multi-UAVs to reach multi-waypoints simultaneously under the view of visual navigation
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作者 杨东晓 李杰 +1 位作者 李大林 关震宇 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2013年第3期308-312,共5页
Abstract: There is a high demand for unmanned aerial vehicle (UAV) flight stability when using vi- sion as a detection method for navigation control. To meet such demand, a new path planning meth- od for controllin... Abstract: There is a high demand for unmanned aerial vehicle (UAV) flight stability when using vi- sion as a detection method for navigation control. To meet such demand, a new path planning meth- od for controlling multi-UAVs is studied to reach multi-waypoints simultaneously under the view of visual navigation technology. A model based on the stable-shortest pythagorean-hodograph (PH) curve is established, which could not only satisfy the demands of visual navigation and control law, but also be easy to compute. Based on the model, a planning algorithm to guide multi-UAVs to reach multi-waypoints at the same time without collisions is developed. The simulation results show that the paths have shorter distance and smaller curvature than traditional methods, which could help to avoid collisions. 展开更多
关键词 path planning multi-UAVs visual navigation reaching multi-waypoints simultaneously
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面向大飞机上表面视觉覆盖任务的无人机路径规划 被引量:1
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作者 张二虎 郑永帅 +2 位作者 杨朝栋 刘国良 田国会 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第12期385-390,共6页
为高效执行大型飞机外表面损伤检查的三维视觉覆盖任务,提出了一种新颖的基于模糊聚类的无人机覆盖路径规划方法。该方法基于模糊聚类算法生成一系列满足视觉覆盖需求的候选视点,将视觉覆盖问题转换为组合优化问题并基于贪婪搜索算法求... 为高效执行大型飞机外表面损伤检查的三维视觉覆盖任务,提出了一种新颖的基于模糊聚类的无人机覆盖路径规划方法。该方法基于模糊聚类算法生成一系列满足视觉覆盖需求的候选视点,将视觉覆盖问题转换为组合优化问题并基于贪婪搜索算法求解出最优视点子集,采用遗传算法规划无人机遍历视点的最优路径;其中前两步的目的是完成视图规划,用于找到一组覆盖率足够高而数量尽量少的视点子集,最后一步用于规划无人机遍历视点的路径,提高巡检效率。实验结果表明,提出的方法与随机采样法相比,视点数量减少了16.55%,巡检路径长度缩短了4.28%,显著提升了覆盖和巡检效率。 展开更多
关键词 大飞机表面检测 覆盖路径规划 视觉覆盖 组合优化 无人机
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基于CiteSpace的近十年体育支教研究脉络可视化分析与展望
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作者 李琳 宋永晶 《黑龙江科学》 2025年第17期6-9,共4页
为了解体育支教研究的历史脉络与未来趋势,探究助力体育支教研究不断紧跟时代的研究路径,运用Cite Space 6.4.R1可视化软件对知网上检索到的“体育支教”相关文献进行可视化分析,对其关键词进行数据聚合运算。研究结果显示,体育支教领... 为了解体育支教研究的历史脉络与未来趋势,探究助力体育支教研究不断紧跟时代的研究路径,运用Cite Space 6.4.R1可视化软件对知网上检索到的“体育支教”相关文献进行可视化分析,对其关键词进行数据聚合运算。研究结果显示,体育支教领域研究已经形成了有一定社会影响力的教育实施模式,但对体育支教的创新对策研究数量明显偏少,对现有的体育支教行动策略进行不断的完善发展方面有待深入研究。近几年,关于体育支教研究的前沿与趋势同乡村振兴发展有着密切联系。总体上,国内关于体育支教研究宏观角度与微观角度并存,始终围绕关键问题并紧跟国家政策变化,未来研究应扩大文献样本与数据来源,以便更全面地描绘该领域的研究现状与趋势。 展开更多
关键词 CITESPACE 体育支教 乡村振兴 可视化分析 路径创新
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数字人文视域下海南红色档案资源的开发路径研究 被引量:1
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作者 王伦 《文化创新比较研究》 2025年第1期95-98,共4页
海南省蕴藏丰富的红色档案资源。数字人文视域下的新兴技术,为红色档案资源的开发提供了技术支持。与传统的纸质化保存和展示相比,数字人文视域下的红色档案资源展现的内容更多元化,传播的范围更广。该文采用文献梳理法厘清了海南红色... 海南省蕴藏丰富的红色档案资源。数字人文视域下的新兴技术,为红色档案资源的开发提供了技术支持。与传统的纸质化保存和展示相比,数字人文视域下的红色档案资源展现的内容更多元化,传播的范围更广。该文采用文献梳理法厘清了海南红色文化遗产状况,通过跟踪国内研究动态,分析了海南红色文化资源研究现状。该文以数字人文为理论框架,探索了海南红色档案资源的开发策略,主要包括数字化整合、可视化展示及智能化服务,旨在实现红色档案由实体向数字化的转型与整合,以期为海南省红色档案资源的长期保存与活态化利用提供可行方案,促进红色文化的传承和对外传播。 展开更多
关键词 数字人文 海南省 红色档案资源 开发路径 数字化 可视化
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民族院校铸牢中华民族共同体意识生活化路径探析
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作者 巩红冬 李彪 《甘肃高师学报》 2025年第2期93-98,共6页
实践路径是影响铸牢中华民族共同体意识实效性的重要因素,民族院校开展铸牢中华民族共同体意识生活化路径具有重要意义。基于学生日常生活的生活化路径既是实现中华民族共同体意识具象化的内在要求,也是提高铸牢中华民族共同体意识实效... 实践路径是影响铸牢中华民族共同体意识实效性的重要因素,民族院校开展铸牢中华民族共同体意识生活化路径具有重要意义。基于学生日常生活的生活化路径既是实现中华民族共同体意识具象化的内在要求,也是提高铸牢中华民族共同体意识实效性的必然选择。培养对象以少数民族学生为主体、学生民族成分多元化、各民族优秀文化汇聚等特点,为民族院校开展生活化路径奠定了现实基础;主体参与性、自我感知性和主动建构性,又为民族院校开展铸牢中华民族共同体意识生活化路径提供了理论依据。生活化路径中,民族院校需要积极营造良好的多元文化氛围、增进各民族学生日常交往、引导学生关注社会热点事件,充分发挥文化、交往和网络在各民族学生日常生活中的育人功能,以此切实提高铸牢中华民族共同体意识的实效性。 展开更多
关键词 民族院校 中华民族共同体意识 具象化 日常生活 实践路径
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自监督几何约束的单目视觉里程计
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作者 夏琳琳 张尊正 +2 位作者 刘岘林 王凯 阮恒 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第8期761-769,共9页
针对有监督学习的视觉里程计(VO)需要繁重的真实位姿标签标注过程、VO泛化能力不足导致定位轨迹漂移大的问题,提出一种基于编码器-解码器架构的自监督单目VO网络模型。通过编码器MPVi T对图像特征进行多层次多尺度嵌入,结合解码器U-Net... 针对有监督学习的视觉里程计(VO)需要繁重的真实位姿标签标注过程、VO泛化能力不足导致定位轨迹漂移大的问题,提出一种基于编码器-解码器架构的自监督单目VO网络模型。通过编码器MPVi T对图像特征进行多层次多尺度嵌入,结合解码器U-Net对低维与高维特征的逐级融合,实现了对表征平移和旋转的六自由度位姿的“端到端”学习;作为与位姿相关的几何约束,位姿变换的传递性约束与可逆性约束被集成至损失函数,有利于在局部范围内抑制VO定位的轨迹漂移。在KITTI基准数据集及自采集室外导航视频序列上的实验表明:所提VO网络模型在KITTI的9个序列中表现最优,绝对轨迹误差较次优方法DPVO平均减小25.80%,且在现实场景中能够应对环境特征稀疏性、机器人高速运动及剧烈光照变化,具有更好的鲁棒性与泛化性能。 展开更多
关键词 视觉里程计 位姿估计 多通道视觉Transformer 自监督 传递性与可逆性约束
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基于HTML的Web系统在植保机中的应用研究
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作者 陈伟卫 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期181-185,共5页
为了实现农田信息的实时监控,将农田信息进行可视化处理,设计了本系统。植保机作为农田中数据采集节点和地面工作站的中继站,可实现将农田信息上传地面工作站,且可利用HTML完成农田数据的Web可视化处理。同时,依据通讯路径损耗,确定通... 为了实现农田信息的实时监控,将农田信息进行可视化处理,设计了本系统。植保机作为农田中数据采集节点和地面工作站的中继站,可实现将农田信息上传地面工作站,且可利用HTML完成农田数据的Web可视化处理。同时,依据通讯路径损耗,确定通讯频率为430M,植保机飞行高度为750 m;基于模拟退火算法,实现植保机飞行路径规划;利用HTML完成用户Web网页设计;并对系统进行测试。测试结果表明:土壤湿度监控精度相对误差分布区间为[0.57%, 2.79%],Web网页可以实现各数据节点农田信息的实时显示。 展开更多
关键词 植保机 路径规划 模拟退火算法 WEB可视化
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面向批判性思维培养的初中数学课堂对话可视化路径研究
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作者 孙学敏 唐海军 +1 位作者 赵文君 曹一鸣 《数学教育学报》 北大核心 2025年第5期22-31,共10页
批判性思维作为21世纪公民必备的素养,对创新型人才的培养具有重要意义.有效的课堂对话能够促进学生批判性思维的培养.研究依据一定的标准,筛选出100节能够体现批判性思维培养的初中数学视频课例作为研究对象,采用过程序列挖掘的大数据... 批判性思维作为21世纪公民必备的素养,对创新型人才的培养具有重要意义.有效的课堂对话能够促进学生批判性思维的培养.研究依据一定的标准,筛选出100节能够体现批判性思维培养的初中数学视频课例作为研究对象,采用过程序列挖掘的大数据分析方法,对课例对话文本展开研究,探究并展现了教师在初中数学课堂对话中培养批判性思维的6条可视化路径:质疑论证链、分析链、评价链、创新链(2条)和总结链.教师在数学课堂教学过程中通过有目的地合理组织这些话语类别,有助于培养学生的批判性思维. 展开更多
关键词 数学课堂 批判性思维 课堂对话 可视化路径 过程序列挖掘
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热力学和动力学促进剂下CO_(2)水合物动力学与形貌研究
11
作者 吴昱辰 左晓琳 +3 位作者 王兴军 郭庆华 于广锁 王辅臣 《化学工程》 北大核心 2025年第8期77-82,共6页
CO_(2)水合物具有稳定性好、力学强度高、储气量大等优势,有望成为实现碳达峰、碳中和的有效途径之一,但CO_(2)水合物生成过程速率低,需对CO_(2)水合物生成过程的影响因素进行深入研究。文中通过可视化实验,探究SDS(十二烷基硫酸钠)与TB... CO_(2)水合物具有稳定性好、力学强度高、储气量大等优势,有望成为实现碳达峰、碳中和的有效途径之一,但CO_(2)水合物生成过程速率低,需对CO_(2)水合物生成过程的影响因素进行深入研究。文中通过可视化实验,探究SDS(十二烷基硫酸钠)与TBAB(四丁基溴化铵)复配溶液中CO_(2)水合物生成过程。结果表明:在有机械搅拌的条件下,TBAB和SDS组成的复配溶液体系的水合物生成呈现清晰的阶段性。在诱导期间,气液界面出现明显的水合物膜,随后溶液快速浑浊,溶液内迅速生成大量的小水合物絮凝体,表明CO_(2)水合物成核并进入水合物生长阶段,并提出以水合物膜为关键步骤的生成路径;在271.15—275.15 K水浴温度以及3.0—4.0 MPa初始压力区间范围内,随着温度的降低、压力的升高,过冷度不断提高,水合物生成过程的耗气量以及标准气体吸收量呈上升趋势,标准气体吸收速率的极大值也随之增加。 展开更多
关键词 水合物 可视化 水合物膜 生成路径 标准气体吸收量
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基于机器视觉的农业车辆及机器人导航技术研究进展
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作者 张少侠 闫建伟 +2 位作者 蒙超 石国照 吴锦涛 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第12期12-27,共16页
随着智能驾驶技术的发展,农业车辆和机器人自主导航技术成为当前研究热点,搭载机器视觉导航系统的农业车辆及机器人也广泛应用在农业生产任务中,但在复杂农业环境中的应用仍存在问题。为此,对农业视觉导航技术进行总结,详细论述了视觉... 随着智能驾驶技术的发展,农业车辆和机器人自主导航技术成为当前研究热点,搭载机器视觉导航系统的农业车辆及机器人也广泛应用在农业生产任务中,但在复杂农业环境中的应用仍存在问题。为此,对农业视觉导航技术进行总结,详细论述了视觉导航图像采集技术;对基于图像分割和作物特征点检测的导航路径提取方法进行讨论,并分析了两种导航路径提取方法共同涉及的导航线拟合方法。最后,讨论了农业车辆及机器人视觉导航当前所面临的挑战和未来发展趋势,可为农业车辆及机器人视觉导航相关研究提供参考。 展开更多
关键词 农业车辆 农业机器人 机器视觉 视觉导航 导航路径提取 导航线拟合
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基于Jetson Nano的智能机器人在不规则楼梯环境下的视觉识别与路径规划算法设计 被引量:1
13
作者 刘明梁 武嵘鹏 +1 位作者 刘佳恒 刘楠 《信息与电脑》 2025年第10期9-11,共3页
老式建筑的楼梯设计不仅未考虑老年人和残障人士的通行需求,还给物品搬运带来不便。为解决这一问题,文章针对基于Jetson Nano的智能机器人在不规则楼梯环境下的视觉识别与路径规划算法进行了研究,从硬件结构、视觉感知算法、路径规划与... 老式建筑的楼梯设计不仅未考虑老年人和残障人士的通行需求,还给物品搬运带来不便。为解决这一问题,文章针对基于Jetson Nano的智能机器人在不规则楼梯环境下的视觉识别与路径规划算法进行了研究,从硬件结构、视觉感知算法、路径规划与避障策略和实验分析等方面进行了详细阐述。研究旨在深入解析一款能自主识别复杂楼梯形状、实现稳定爬楼及物品搬运的机器人的系统构造与技术逻辑。该系统可对不平整台阶和多种障碍物进行感知与规划,兼具实用性与稳定性。此外,研究聚焦于远程操控、物体识别和成本控制等要点,并提出了创新与改进思路。 展开更多
关键词 JetsonNano 智能机器人 不规则楼梯 视觉识别 路径规划
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多机器人协同视觉SLAM技术研究综述 被引量:2
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作者 杨子迪 李建胜 +3 位作者 王安成 李雪强 罗豪龙 郭雨岩 《测绘科学技术学报》 2025年第1期57-67,共11页
随着移动机器人自主环境感知和定位导航任务逐渐向高复杂度、大尺度的方向发展,单机器人视觉SLAM在精度、效率和可靠性等方面的局限性逐渐凸显,多机器人协同视觉SLAM技术作为解决方案成为了SLAM领域的研究热点。首先,结合多机器人SLAM... 随着移动机器人自主环境感知和定位导航任务逐渐向高复杂度、大尺度的方向发展,单机器人视觉SLAM在精度、效率和可靠性等方面的局限性逐渐凸显,多机器人协同视觉SLAM技术作为解决方案成为了SLAM领域的研究热点。首先,结合多机器人SLAM的本质优势,从视觉SLAM的发展和其研究重心的变化分析了单机器人视觉SLAM向多机器人协同视觉SLAM的发展趋势。其次,围绕多机器人协同视觉SLAM技术发展的3个关键问题,分别就多机器人协同视觉SLAM系统架构、多机器人协同视觉SLAM相对位姿估计方法以及多机器人视觉SLAM系统的协同规划与建图3个方面展开讨论,对相应的解决方法和其优缺点进行了分析和总结。最后,对多机器人协同视觉SLAM技术的未来研究方向做出了展望。 展开更多
关键词 多机器人系统 视觉SLAM 协同SLAM 相对位姿估计 路径规划
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基于CiteSpace的特种设备安全机器人研究可视化分析
15
作者 贺韬宇 肖瑶 +2 位作者 王鹏 毛炜 吴琳琳 《中国特种设备安全》 2025年第3期69-73,77,共6页
特种设备的制造、安装、检验检测等过程中面临着技术复杂、劳动强度大、风险高、工作环境恶劣等问题,机器人技术有利于提高工作效率和保障特种设备安全。本文采用CiteSpace软件和文献计量法,对2014—2023年机器人在特种设备安全检测等... 特种设备的制造、安装、检验检测等过程中面临着技术复杂、劳动强度大、风险高、工作环境恶劣等问题,机器人技术有利于提高工作效率和保障特种设备安全。本文采用CiteSpace软件和文献计量法,对2014—2023年机器人在特种设备安全检测等领域的研究进展和趋势进行可视化分析。发现研究总体呈上升态势,表明机器人在特种设备安全领域具有较好的研究和应用前景,管道检测、运动控制和路径规划等是研究热点方向,应结合应用场景选择合适的算法。 展开更多
关键词 特种设备 可视化分析 机器人 路径规划
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基于边缘智能的茶园垄间视觉导航路径识别
16
作者 程自强 黎健龙 +3 位作者 俞龙 蒋泽宇 黄少栋 黄浩宜 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第9期110-119,共10页
针对小型农业AGV在茶园垄间的视觉导航任务易受复杂环境因素干扰,存在准确性差、实时性不高和难以部署落地等问题,提出一种基于边缘智能的茶园垄间视觉导航路径识别方法。首先,实地采集和构建茶园道路数据集,对主流的U—Net、DeepLabv3+... 针对小型农业AGV在茶园垄间的视觉导航任务易受复杂环境因素干扰,存在准确性差、实时性不高和难以部署落地等问题,提出一种基于边缘智能的茶园垄间视觉导航路径识别方法。首先,实地采集和构建茶园道路数据集,对主流的U—Net、DeepLabv3+、BiSeNetv1、BiSeNetv2和PP—LiteSeg等语义分割网络进行性能评估试验,选定PP—LiteSeg为茶园道路分割任务的最优SOTA模型。其次,采用形态学算法动态获取茶园道路的感兴趣区域(ROI),并利用分段垂直投影法提取导航特征点。最后,引入三次B样条曲线对特征点进行线性拟合生成导航线,将算法模型成功部署到边缘计算平台Jetson TX2 NX上进行性能验证。结果表明,基于PP—LiteSeg构建的茶园道路分割模型平均交并比mIoU为93.52%,像素准确率PA为96.65%,参数量Params为8.04 M,浮点运算次数FLOPs为6.72 G,推理速度FPS为37.04 f/s,实现模型精度、速度和轻量化之间的平衡。在不同光照强度、杂草密度和茶垄间距条件下,导航路径识别平均像素误差mPE为8.05像素,边缘智能设备处理单帧图像平均耗时为132 ms,满足茶园作业场景下小型农业AGV视觉导航任务的实际应用需求。 展开更多
关键词 农业AGV 茶园 视觉导航 边缘智能 路径识别 语义分割
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基于改进A^(*)算法的轮式巡检机器人路径规划方法
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作者 孙宁 胡云雷 陈宇飞 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期103-110,共8页
针对轮式巡检机器人在全局路径规划时存在的路径曲折、路径贴近障碍物、搜索效率低的问题,提出一种改进的A^(*)算法.首先,优化A^(*)算法代价函数,提高路径精确性.其次,引入基于距离因子的视线法,减少全局路径曲折,增加路径与障碍物的安... 针对轮式巡检机器人在全局路径规划时存在的路径曲折、路径贴近障碍物、搜索效率低的问题,提出一种改进的A^(*)算法.首先,优化A^(*)算法代价函数,提高路径精确性.其次,引入基于距离因子的视线法,减少全局路径曲折,增加路径与障碍物的安全距离.通过双向搜索策略,提高搜索效率.最后,通过准均匀B样条曲线,对全局路径进行平滑.采用栅格法对地图进行建模,并将算法应用于某氯碱化工巡检机器人现场,实验结果表明,相较于A^(*)算法,改进的A^(*)算法在路径安全度、路径拐点数方面均表现更优,其中,路径拐点减少79.41%.改进的A^(*)算法规划出的全局路径更加平顺,更好地满足了轮式巡检机器人对路径规划的要求. 展开更多
关键词 A^(*)算法 路径规划 视线法 路径平滑 机器人
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室内叉车驾考路径视觉检测方法
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作者 全维军 张芳 +1 位作者 邵家鑫 赵章焰 《起重运输机械》 2025年第19期58-68,共11页
针对室内叉车驾考路径检测,文中提出一种基于机器视觉的路径检测新方法。该方法基于编码标志特征点显著、抗干扰性强等特点,选择其代替叉车作为处理对象。采集到叉车驾考图像后,采用YOLOv7目标检测算法并将其改进,从复杂图像中快速识别... 针对室内叉车驾考路径检测,文中提出一种基于机器视觉的路径检测新方法。该方法基于编码标志特征点显著、抗干扰性强等特点,选择其代替叉车作为处理对象。采集到叉车驾考图像后,采用YOLOv7目标检测算法并将其改进,从复杂图像中快速识别出编码标志,确定后续算法的感兴趣区域。实验表明,改进算法在编码标志检测任务中mAP@0.5达到了99.24%,计算量降至19.8 GFLOPS,改进模型在检测精度提高的同时降低了计算复杂度;结合编码标志识别算法,得到叉车上编码标志在该帧图像中的中心像素坐标点;基于视觉基本理论,构建三维空间坐标与二维图像像素的映射模型,得到叉车在该帧图像的真实世界坐标。数值仿真构建虚拟实验场进行实验,实验表明最大定位误差在0.2 m以内,最大定位误差精度为0.13,该方法在叉车室内驾考检测叉车路径中表现出了较高的可靠性。 展开更多
关键词 室内叉车 驾考路径 视觉检测 YOLOv7 编码标志 坐标转换
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棉田施药机器人视觉导航方法与田间试验 被引量:1
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作者 樊湘鹏 许燕 周建平 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期52-61,共10页
视觉导航是田间作业机器人的主流导航方法,为解决因棉苗稀疏、缺苗和杂草等因素导致导航路径提取困难这一问题,该研究建立了基于改进RANSAC(random sample consensus)算法和最小二乘拟合的视觉导航方法,并开展田间视觉导航路径跟踪试验... 视觉导航是田间作业机器人的主流导航方法,为解决因棉苗稀疏、缺苗和杂草等因素导致导航路径提取困难这一问题,该研究建立了基于改进RANSAC(random sample consensus)算法和最小二乘拟合的视觉导航方法,并开展田间视觉导航路径跟踪试验。首先获取棉田前视导航图像,利用改进超绿灰度特征变换提高作物行与背景的区分度,结合自适应阈值分割方法将作物行从背景中分割出来并进行形态学滤波去噪得到二值化图像;然后根据图像中作物行目标区域的分布特征,利用改进RANSAC算法去除离散点,并对最优特征点聚类,以保证最终提取的作物行中心线的准确性,最后采用最小二乘法拟合得到导航路径。试验结果表明,传统RANSAC方法的行识别率为96.5%,平均误差角为1.41°,单幅图像平均耗时0.087 s;改进RANSAC方法去除离群点后的行识别率为98.9%,平均误差角为0.53°,导航路径提取性能得到大幅提升。利用自主开发的施药机器人及视觉导航系统在棉花苗期开展田间路径跟踪试验,施药机器人在3种不同初始状态和3种不同运动速度下自主导航行驶,最大横向偏差不超过2.59 cm,且无轧苗现象发生,满足“一膜三垄六行”种植模式下的自主导航作业要求,研究结果可为其他农业机器人的自主导航方法开发提供参考。 展开更多
关键词 视觉导航 机器人 棉田 行识别 改进RANSAC 路径拟合 跟踪试验
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