【摘 要】
：
在激光惯性约束核聚变的真空靶室内存在各种仪器设备,需解决这些运动的仪器设备碰撞检测问题。通过多个分布在靶室外的相机进行测量是解决这个问题的主要途径,传统的双目视觉系统受相机安装位置限制,拍摄角度及范围固定,不能动态跟踪目标,改变观测视角,容易因目标运动或相机被遮挡造成目标丢失,相机焦距固定无法改变倍率调整视场大小,测量精度受限,而动态双目系统可以解决上述问题,但是存在相机运动后内外参发生变化,工作
论文部分内容阅读
在激光惯性约束核聚变的真空靶室内存在各种仪器设备,需解决这些运动的仪器设备碰撞检测问题。通过多个分布在靶室外的相机进行测量是解决这个问题的主要途径,传统的双目视觉系统受相机安装位置限制,拍摄角度及范围固定,不能动态跟踪目标,改变观测视角,容易因目标运动或相机被遮挡造成目标丢失,相机焦距固定无法改变倍率调整视场大小,测量精度受限,而动态双目系统可以解决上述问题,但是存在相机运动后内外参发生变化,工作中无法用标定板重新标定的问题,须实现相机自标定。针对上述问题,提出了动态双目立体视觉系统自标定方案。为解决因目标运动离开视场导致相机无法测量目标问题,研究了动态双目视觉系统对被测目标的检测和运动跟踪方法;针对相机运动跟踪后参数发生变化,在线无法使用标定板标定的问题,提出了一种基于SOLD2自监督方法提取特征及无限单应性约束的自标定方法。具体如下:（1）根据球形靶室的结构特点以及项目指标要求,设计了动态双目立体视觉成像方案,为了获取视觉系统运动后变化的参数,设计了动态双目视觉系统自标定方案,介绍了自标定方案中实现相机运动跟踪及参数自标定的流程;阐述了视觉系统中的相机模型和初始标定方法。（2）研究了动态双目视觉系统对被测目标的检测和运动跟踪方法,采用基于深度学习的目标检测方法YOLOX,实现了对被测目标在图像中快速准确的定位,并与Fovea Box方法进行对比,视觉系统根据定位信息采用不同策略调整双目视觉系统相机的指向,实现系统对动态目标的运动跟踪。（3）提出了一种基于动态双目视觉系统的自标定方法。为了获取相机运动前后视图的对应匹配点,使用SOLD2自监督深度学习方法检测并提取左、右相机运动前后视图中的匹配线段并从中提取匹配点;利用匹配点拟合单应性矩阵,使用无限单应性约束方法实现单目相机的内参自标定及获取相机运动前后旋转矩阵,结合两个单目相机运动前后位姿关系及两个相机运动前位姿关系完成双目自标定。进行了动态双目视觉系统对被测目标的检测与跟踪实验,实验结果表明本文动态双目视觉系统采用YOLOX对被测目标检测定位进行运动跟踪具有较好的准确性和跟踪实时性;进行了动态双目视觉系统运动及变倍后参数自标定实验,本文提出的基于SOLD2自监督方法提取特征及无限单应性约束的自标定方法与传统的标定板标定方法进行了比较,利用标定参数,对已知尺寸目标进行测量,目标的尺寸真值为30.00±0.01mm,本文方法在宽度方向和高度方向上的平均值分别为29.60mm和28.91mm,在宽度和高度方向上的标准差分别为0.21mm和0.14mm。使用本文自标定方法进行标定的立体视觉系统进行三维测量,测量误差在设计误差范围内,对无法使用标定板的应用场景提供了解决方案。
其他文献
各向异性粒子,泛指在物理形貌或化学组成及结构上具有不均匀、不对称性的一类特殊微纳粒子,由于其特殊的物理和化学性质,在生物、医疗、催化和自驱动等领域有着广泛的应用前景。离子液体是室温下呈液态的由有机阳离子和阴离子所构成的盐类离子化合物,由于其低蒸汽压、高导电性、阴离子可交换和对多种物质的强溶解能力等特性,被广泛用作绿色溶剂和材料组分。因此,在各向异性粒子中引入离子液体组分,将离子液体功能和各向异性粒
舞动灾害将导致大范围输电线路事故,给国家电力系统和人民生命带来严重安全隐患,造成巨大经济损失,成为电网建设的潜在威胁。为了解舞动形成机理和预防舞动发生,电网利用舞动监测系统对输电线路进行实时观测,以获取舞动特征参数。本文针对舞动信号处理技术进行深入研究,设计并实现基于惯性传感器的舞动信号处理算法,准确辨识舞动特征参数,并根据舞动三自由度模型,在实验室环境下,对信号处理算法进行实验验证。本文分析传统
位移测量是工业测量中的重要环节,激光自混合干涉技术因其测量系统结构紧凑、易于准直、精度高等优点被广泛应用于位移测量领域,通过对携带有被测目标运动信息的激光自混合信号进行分析处理可以实现对目标位移的测量。但是在位移测量的过程中如何简化位移重构过程,提高位移测量的精度一直是激光自混合干涉位移测量的一个重要研究方向。本文以双纵模激光器为光源研究了一种基于自混合干涉效应的正交相位解调位移测量技术,通过对自
江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内，是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力，本文根据矿物间的穿插关系和光学特征，将该矿床的石榴子石分为早（GrtⅠ）、晚（GrtⅡ）两个世代，在详细的野外工作基础上，利用电子探针（EMPA）和LA-ICP-MS原位微区分析技术，对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明，石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝
近年来,离子液体作为合成、分离、电化学和过程化学的新型溶剂,它们受到越来越多的关注。随着离子液体的发展,“功能化离子液体”的概念悄然诞生。它是指阳离子咪唑环上带有特定官能团从而赋予整个离子液体特殊性质的一类离子液体。阳离子咪唑环上引入醚基不仅能够降低离子液体的粘度,而且能够增强对SO2的吸收。而带有烯丙基的离子液体,在电池的应用上面具有高电导率、宽电位窗口等优良特点。作为潜在的蓄热或传热流体,离子
质心是飞行器运动分析姿态控制系统设计所需的必须参数,飞行器质心测量结果可用于验证飞行器内部布局是否合理,是飞行器载荷分布调整的主要依据。为了解决大尺寸异形飞行器缺少明显可见的定位坐标基准和支撑定位基准的问题,本文提出了一种质心测量方法,并根据某型号飞行器质量质心的测量需求研制了一套飞行器质心测量系统。具体研究内容包括:结合项目实际需求,分析了传统倾斜平台法的特点及局限性,并提出一种新的质心测量方案
地下管线是城市建设发展的基础,在地下管线不断建设的过程中,地下管网系统日趋复杂,对正常运行和维护提出了更高的要求。开展城市管线普查探测,有助于建设城市三维空间的信息管理规划,改善信息缺失导致的管线事故频发现状。探地雷达（Ground Penetrating Radar,GPR）作为一类精细化地下空间探测技术,具有无损检测、连续便携等优势,是管线目标探测的首选。然而在大范围普查过程中,探地雷达探测工
随着社会的发展,现代医学科学技术也在不断的进步与创新。药物被人们广泛使用来治疗多种疾病。其中,抗生素作为一类具有优异抗菌性能的药物长期受到人类的广泛关注。由于它可以用来治疗由细菌感染引起的多种疾病,因此抗生素的用量正在逐年增加。不可避免的,在抗生素生产的过程中,会产生越来越多的废水。如果这些废水未加处理而随意排放,将会造成环境污染,进而危害生物体健康。因此在排放废水之前需要将其中的有机污染物去除,
气候变化对人类健康的影响是当今社会最为关注的问题之一。众所周知,全球变暖的主要温室气体二氧化碳是通过不同的自然过程从大气中去除的。不幸的是,释放到大气中的大量二氧化碳超过了自然修复过程。因此,选择合适的方法去除大气中过量的二氧化碳刻不容缓。吸附法是一种低成本高效能的方法,目前被视为最有应用前景的一种方法。金属有机骨架材料（MOFs）由金属簇与有机配体之间的强相互作用（配位键）构成。随着无机金属节点
金属有机骨架（MOFs）是一类由金属结点和有机连接构建而成的多孔材料。它在吸附、催化、储氢、传感器、载药等方面有广泛的潜在应用和无与伦比的优势。近年来高孔特性、有机配体作为吸收“天线”促进激发金属簇的结构优势使MOFs作为新型光催化剂材料而被广泛研究。越来越多MOFs基光催化剂材料被报道可用于二氧化碳还原、光催化产氢、污染物降解以及有机物转换等反应。本文选取锰盐、钴盐、钛盐为金属源,分别与不同种多