【摘 要】
：
近年来,光学相机和LRF（Laser Range Finder,激光测距仪）作为最常见的两种环境感知的传感器,广泛应用于机器人、测绘和自动驾驶等领域。在环境感知场景应用中,单一传感器的视场往往有限,与运动执行机构配合能在保持成像精度的条件下,扩展传感器视场,实现灵活多样的成像方式。云台作为最常见的运动执行机构之一,常被改造用于相机和LRF的复杂多角度的成像系统之中。云台旋转成像的关键因素在于需要精
论文部分内容阅读
近年来,光学相机和LRF（Laser Range Finder,激光测距仪）作为最常见的两种环境感知的传感器,广泛应用于机器人、测绘和自动驾驶等领域。在环境感知场景应用中,单一传感器的视场往往有限,与运动执行机构配合能在保持成像精度的条件下,扩展传感器视场,实现灵活多样的成像方式。云台作为最常见的运动执行机构之一,常被改造用于相机和LRF的复杂多角度的成像系统之中。云台旋转成像的关键因素在于需要精确标定旋转云台与各个传感器之间的几何关系,以及不同类型传感器之间的几何参数关系。本文以搭载相机和LRF两类型传感器的旋转云台运动参数标定为研究目标,研究内容如下:（1）两类不同自由度的云台末端设计。设计了包括搭载2D-LRF的单轴云台,以及搭载相机及2D-LRF传感器的两轴云台。推导了配置不同类型不等数量传感器的云台几何参数模型,设计了一套室内U型标定板用于各类传感器及云台几何参数标定,编写了对应的图像及激光数据采集软件;（2）相机传感器的内参数标定研究。研究了在限定旋转运动的条件下张正友标定方法的弊端,设计ChArUco标定板对小孔成像的相机内参数进行自动标定;（3）相机与LRF外参数标定方法研究。介绍了U型标定板在不同传感器外参标定中的作用。对2D-LRF返回的点云数据进行均匀化上采样、激光滤波以及图像空间转换等预处理;设计鲁棒的点云关键角点提取算法,确定角点在世界坐标系中的坐标,再通过棋盘格标定法获取相机外参数,计算同名角点在图像坐标系的坐标,以最小化反投影误差为目标优化求解相机和LRF传感器之间的外参数;（4）云台旋转轴参数标定方法研究。将搭载在云台上的各类传感器视为质点,则云台的旋转运动可以抽象为空间点绕任意轴旋转的问题。首先推导了空间点绕任意轴旋转的数学模型;然后针对两类不同配置的云台末端采用不同的标定策略,针对只集成LRF的云台,基于序列点云采用由粗到细的搜索策略计算旋转参数值;针对同时集成相机和LRF的云台,在利用LRF获得的旋转轴参数基础上,再根据相机绕采集末端旋转得到的图像中关键点坐标,结合前述章节中相机和LRF的外参数,实现更高精度的旋转轴参数标定;（5）云台几何参数的应用。将两类云台末端分别应用于实际工程中,集成LRF的单轴云台用于大场景的煤堆三维形状扫描及堆取料机数字孪生系统中,集成相机及LRF的多轴云台用于桥梁检测机器人系统中,分别阐述了标定参数在以上各系统中的应用及取得的效果。
其他文献
随着网络信息技术的发展,监控相机市场越来越庞大,各种类型的IP摄像头遍布大街小巷。不仅在室外,许多企业、商场等室内场景也配备上了网络监控摄像头,2020年的疫情大爆发使得许多医院的隔离病房也加装了监控相机以便观察病人情况。与此同时,随着移动机器人相关技术越来越成熟,市场逐渐扩大,出现了各式各样的移动机器人,从扫地机器人到送餐机器人,再到防疫消毒机器人。利用分布在室内的监控相机来对防疫移动机器人进行
随着中国智造2025战略目标的提出,以往传统的激光切割工业机器人渐渐不能满足如今高质量、高效率、低成本的要求,未来需要更加智能化的激光切割机器人。目前,激光切割机器人运动路径的输入常常采用示教法,即按照指定路径,人工控制机器人沿指定路径运动进行教学,该方法效率低、适应性能差,另外,在机器人开发的过程中往往成本较高。为提高激光切割机器人的效率和适应性能,论文围绕视觉引导技术展开研究,结合机器视觉,提
超疏水表面是液滴接触角大于150°的表面,具有自清洁、减阻和耐腐蚀等诸多优异性能,在建筑防污和管道减阻等领域有着巨大的应用价值。大气压等离子体沉积超疏水薄膜具有成本低、操作简单和能耗小等特点。本文搭建了单电极大气压氩等离子体和针-环电极大气压氮等离子体装置,可在平面和微管内沉积超疏水薄膜。该方法可快速沉积出超疏水薄膜,具有效率高、适用范围广和简单方便的特点。本文从实验装置的搭建、等离子体射流长度实
PZR（protein zero-related）属于免疫球蛋白家族的成员,是一个跨膜糖蛋白。从PZR的发现到结构研究以及功能探究,现有的研究表明PZR影响肝细胞癌、胆囊癌、卵巢癌、乳腺癌等多种癌细胞转移进而影响癌症发展进程,以及作为Noonan综合征和LEOPARD综合征的靶点之一影响其发病进程,对于PZR对先天免疫的影响还未有相关研究。本研究着重探讨,PZR与先天免疫抵御病毒之间的联系。首先,
自2011年起,各项文化传媒行业的优惠政策层出不穷。同时,为全面推进并购重组市场化改革,政府对并购重组实施了一系列便利措施,不少企业自此开始展开疯狂并购,其中,文化传媒企业数量众多。另一方面,高估值、高业绩承诺普遍体现在文化传媒行业并购重组交易中,同时,过高的溢价在财务报表上转化为了巨额商誉,据统计,截至2016年底,上市公司商誉总额已突破万亿元。目前,并购的业绩承诺期已批量结束,据Wind数据显
癌症是目前威胁人类生命最严重的疾病之一。基于活性氧物质（ROS）的化动力治疗（CDT）迅速成为一种新颖的、有效的肿瘤治疗方法。然而,由于肿瘤处酸度不足和现有纳米药物的“脱靶”毒性,使CDT的疗效受到极大限制。针对这些问题,本论文通过设计并构建肿瘤微环境响应的磁性纳米平台,在肿瘤细胞内开启催化性能,提高肿瘤内酸度,并解决由现有化动力治疗试剂的“脱靶”毒性导致的特异性差的难题。该工作为高效和高特异性的
永磁同步电机无位置传感器控制技术的运用,能减小电机的体积、降低成本,是电机控制领域的研究热点。然而电机受逆变器非线性效应与磁场空间谐波的影响,会引起定子电流中出现谐波分量,进而导致反电动势同样出现谐波分量,使得转子位置出现谐波误差。此外,通过传统滑模观测器估算获取的转子位置值中还存在由于低通滤波器延迟导致的直流偏移误差。转子位置估算误差将会导致电机产生转矩脉动,增加额外的损耗,降低电机系统性能。为
湘柑茶是在柑普茶的基础上,采用湖南主栽的柑橘品种的柑皮与湖南安化天尖茶为原料,经过挖果、填茶和干燥等工艺加工而成的一种新茶饮。湘柑茶融合了柑橘果皮的果香味和天尖茶的松香味,香气诱人,茶性温和甘醇,老少皆宜。目前对柑橘果茶类的研究集中在新会茶枝柑（C.reticulata cv.Chachiensis）制备的柑普茶,关于其他地区的不同柑橘原料制备的柑橘果茶的研究较少。本文进行了湘柑茶的干燥工艺研究,
间歇性分布式电源的入网不仅会给电网规划带来一定挑战,还可能加剧电网负荷和电压的波动。国内外对于分布式电源和储能的选址定容规划已做出许多成果,但是已有文献大多未考虑分布式电源前期的选址问题且二者联合规划的研究仍较少。因此,本文针对风光储联合协调规划问题做了以下工作:提出了基于博弈组合赋权法的分布式电源选址规划综合评价模型。首先选取网损衡量指标和两类电压稳定指标作为选址依据,然后采用博弈组合赋权法对改
水资源利用及其引起的能源消耗和碳排放,对人类发展和环境可持续性至关重要。能源的生产需要消耗水资源,而水的生产、分配、使用、污水收集与处理也都要消耗能源,两者之间密不可分。城市是水和能源集中的区域,随着城市人口的增加,水系统中能源消耗就会增加,进而引起温室气体排放。生命周期过程视角的节水、降能、减碳研究是城市区域可持续性发展的关键议题之一。论文以张家口市为例,基于生命周期理论和情景分析,核算了现实年