关键词： STM32f103单片机   AY-LDC1000评估板   伺服电机   步进电机  

摘要： 本系统能实现对规定范围内的金属物体探测定位。该设计是以STM32f103单片机作为核心处理平台,使用AY-LDC1000电感/数字转换器评估板作为金属物体探头,通过伺服电机驱动一个小车前进,小车带动探头在有机玻璃板上用铁丝围成的50×50cm的范围内移动,从而实现对规定范围内金属物体的探测定位。

关键词： 目标物体定位   图像处理   机械臂遥操作   虚拟机械臂工作空间   人机交互界面   图像定位  

摘要： 在遥操作机械臂时,为了能有一个更加友好的人机交互界面,往往需要在控制界面中构建一个虚拟的机械臂以及机械臂工作空间,所以,在虚拟工作空间中标示出目标物体与虚拟机械臂的相对位置,给操作人员一个直观的提示,是虚拟工作空间重构的关键问题。针对机械臂遥操作,提出了一种基于不同视角图像的快速高效的定位方法,该方法根据目标物体在多个不同视角图像中的位置,计算出目标物体在实际工作空间中的位置,从而在虚拟机械臂工作空间中标示出目标物体与虚拟机械臂的相对位置。最后,构建了机械臂遥操作实物系统,验证了该方法的正确性。

关键词： 机器视觉   物体定位   构造  

摘要： 机器视觉可以帮助机器识别物体并对物体进行作业.本文在工业机器人的设计基础上,增加一个机器视觉系统.系统由机器人、摄像机、图像采集卡、计算机及系统软件所构成.机器人凭着这个视觉系统,可以捕获目标物体的特征并且识别目标物体,然后对物体进行定位,最后控制工业机器人完成作业任务.

关键词： 姿态估计   轮廓线   匹配函数   Levenberg-Marquardt方法  

摘要： 单幅图像中物体的定位需要估计物体在3维空间中的位置和姿态,在静态场景中等价于摄像机定标,具有广泛的应用价值.针对具有3维模型,但缺失纹理信息的不规则物体的定位问题,提出一种基于轮廓匹配的定位方法.首先使用基于图像分割的方法提取输入图像中物体轮廓线,然后可以将图像轮廓线与给定位置和姿态参数下渲染3维模型的轮廓线进行匹配,匹配误差可以表示为位置与姿态参数的函数.由于该函数不能解析表达与求解,需要通过离散采样计算导数及目标函数值.位置与姿态参数的最优值可以通过LM(Levenberg-Marquardt)方法进行求解.实验结果表明,该方法可以快速收敛,并具有很高的精确性和鲁棒性.

关键词： 物体定位   视觉显著性   超像素   滑动窗口   物体识别  

摘要： 针对选择性搜索算法所需定位窗口数量过多的问题,提出了一种基于视觉显著性和超像素融合的改进方法。首先,利用视觉显著性图像粗略估计物体的位置;然后,从这些初始位置开始,根据图像的表观特征融合相邻超像素,并引入一种背景分析方法以避免过度融合;最后,利用贪心算法将融合后的区域再进行组合,并生成最终的定位窗口。在Pascal VOC 2007数据集上的实验结果表明,与选择性搜索方法相比,在同样的检测标准下(查全率为0.91),改进后的方法所使用的窗口数量减少了20%,而重叠率达到了0.77。该方法由粗到细地进行物体定位,在定位窗口数量较少的情况下仍能保持较高的重叠率和查全率。

关键词： LDC1000   电磁感应   MSP430F149   H桥电路控制  

摘要： 为了使金属物体探测器能快速探测到玻璃下方的金属物体,本设计采用了一款基于MSP430F149为核心的单片机控制的可自主移动智能型金属探测定位器。在机械结构上,通过可自由移动的X轴方向与Y轴方向的导轨,实现探测定位器可自主移动;金属探测器采用TI公司LDC1000电感/数字转换器评估板(AY-LDC1000)作为金属物体探头,来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,单片机测得电压值,并与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。

关键词： 制造车间   移动物体定位   神经网络   定位算法   接收信号强度指示  

摘要： 车间移动物体是制造车间的重要组成部分,具有灵活、机动、难于管控等特性,对移动物体进行定位是实现车间透明化管理的重要前提条件。定位技术是对物体进行定位的基础,GPS定位技术比较适合于空旷或者环境干扰较少的场合,难以适应制造车间的嘈杂、多障碍、电磁干扰强等恶劣环境。因此,以成本低、能耗少、抗干扰性强著称的无线传感器网络成为制造车间定位技术的首选,通过在车间内部布置相应的硬件基础设施,利用相关的定位算法,可以实现物体的定位。首先,设计了车间移动物体定位系统的总体技术框架,简要介绍了物体定位系统的几个车间应用场合,提出了移动物体的信息模型并给出了具体的建模过程,详细阐述了移动物体定位系统的软硬件基础设施和总体的结构流程框架。其次,着重对无线传感器网络的定位算法进行改进研究,保证车间移动物体定位系统的实时性和准确性。以无线传感器网络定位算法中最常用的RSSI测距定位算法为基础进行改进,针对RSSI测距定位算法出现的定位参考锚节点选择不合理、采集的RSSI值可靠性不高、无线信号传输模型随方向变化较大的缺陷,再结合实际车间中常见的嘈杂、反射、多径等复杂干扰因素,引入神经网络技术、滤波技术和分区处理方法,提出了两种改进型的RSSI测距定位算法,通过模拟实验证实,这些处理方法能提高定位的精度和定位的稳定性。最后,根据物体定位平台的应用需求,设计了制造车间移动物体定位的原型系统,对在制品实时监控及统计应用、数字化分步质检系统和物料小车的监控调度等功能及其应用流程进行了阐述。

关键词： 物体入水噪声   多途信道   四元阵   被动定位  

摘要： 在水声技术领域中,水声定位技术一直是十分重要的研究内容之一,而被动定位技术是其中的一项重要分支。被动定位技术利用目标自身的噪声就可以对目标进行定位,具有良好的隐蔽性,被广泛地应用于军事和民用领域中。物体在入水过程中会产生入水噪声信号,如何对这种入水物体进行定位具有十分重要的学术研究价值和实际应用意义。本文的主要研究内容是利用目标的击水声信号对目标进行被动定位,分为如下几个部分:1、介绍了物体入水过程,对该过程中产生的击水声和气泡脉动声进行主要的分析和仿真,随后建立多途信道模型,并采用能量比的方法进行时延测量。分析表明,击水声信号脉冲可用作被动定位声源信号;在多途效应的作用下,直达声信号和海面反射声信号叠加对能量比测量时延方法的影响不大。2、分析了不同水声定位系统的优缺点,选取短基线定位系统对入水目标进行定位,主要研究三元阵定位系统和四元阵定位系统。在四元阵定位系统中,选取不同的阵形进行研究,分别包括:正方形阵、矩形阵和任意四边形阵。分析表明,三元阵解算方法必须在目标深度已知的情况下才可以进行解算,解算会产生两组解;四元阵解算方法可直接解算出目标的位置坐标,在定位理论上较三元阵定位算法更为可行。3、采用C语言,编写被动定位程序,程序包括信号预处理阶段、判别阶段、时延测量阶段和定位阶段,并将定位阶段程序写成子函数的形式便于实际工程中的调用。4、进行了被动定位实验,采用四元阵定位方法对实验数据进行处理,研究实际环境中四元阵对目标定位的性能,分析产生定位误差的原因。分析表明,四元阵定位误差较小,定位结果较准确。本文从建立信号模型入手,结合了物体入水声信号、水声多途信道特点,利用能量比时延测量方法,再对四元阵被动定位方法进行推导仿真,直至开发C语言对算法进行实现,完整实现了入水物体被动定位短基线被动定位的全过程,可以为工程应用提供参考。

摘要： Object recognition in computer vision comes in many flavors, two of the most popular being object detection and semantic segmentation. Object detection systems detect every instance of a category in an image, and coarsely localize each with a bounding box. Semantic segmentation systems assign category labels to pixels, thus providing pixel-precise localization but failing to resolve individual instances of the category. We argue for a richer output: recognition systems should detect individual instances of a category and provide pixel precise segmentations for each, a task we call Simultaneous Detection and Segmentation or SDS. We describe approaches to this task that leverage convolutional neural networks for precise localization. We also show that the techniques we develop are also effective for other tasks such as segmenting the parts of a detected object or localizing its keypoints. These are our first steps towards a recognition system that goes beyond category labels and coarse bounding boxes to precise, detailed descriptions of objects in images.

关键词： 地震波   TDOA定位方法   时延估计   无线传感器网络  

摘要： 在兵器试验场上,需要对发射后的炮弹回收,以便对实验数据做分析研究,弹丸的回收处理均需要确定弹着点的位置。当前对弹着点的定位尚无有效的方法,因此对弹着点的探测与定位技术的研究就显得非常必要。炮弹在落地瞬间对地面的冲击产生了地震波。在爆炸点周围布置多个传感器节点,接收地震动信号,通过对接收到的震动信号分析处理,可以推断出弹丸的落点位置,从而实现定位。无线传感网络由于其自组织、可快速部署、高容错、隐蔽性等诸多优点在军事、环境、医疗等各个领域都有广泛的应用。本课题通过在定位系统中引入无线网络技术,实现定位数据的无线传输。本文主要研究内容包括以下几点：分析了地震波的传播特性,并深入研究了基于地震波信号的探测与定位技术的原理及方法,基于TDOA定位原理完成了系统总体方案的设计。根据系统总体设计方案,确定了系统的总体硬件架构,完成了以STM32F103为核心处理器的信号采集处理电路的设计和以JN5148无线模块为核心的无线传感网络节点电路的设计。使用Keil uVision4和CodeBlocks软件开发环境完成了相关软件的设计。在上述研究的基础上,组建了弹丸落点定位模拟试验系统,并对地震动信号调理电路、时间同步电路的同步性能进行了测试。确定了地震检波器的有效探测范围,利用人工模拟震动信号,采用单基阵模型和TDOA定位算法获得了落点的位置。