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考虑边界强度的机器人视觉图像智能扩增方法
1
作者 王芳 李喜艳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期309-313,共5页
由于机器人采集的视觉图像相邻但不同区域之间的像素强度值是间断的,容易造成误分割的情况,从而影响相关应用的效果。因此,提出一种考虑边界强度的机器人视觉图像智能扩增方法。为克服区域间像素强度值间断性的问题,通过边缘惩罚准则将... 由于机器人采集的视觉图像相邻但不同区域之间的像素强度值是间断的,容易造成误分割的情况,从而影响相关应用的效果。因此,提出一种考虑边界强度的机器人视觉图像智能扩增方法。为克服区域间像素强度值间断性的问题,通过边缘惩罚准则将基于机器人视觉图像的局部边界强度信息的惩罚函数引入到TMF势能函数中,对全新势能函数的目标函数展开优化,获取贝叶斯最大后验模型分割公式,有效维持区域的边界信息,完成机器人视觉图像分割。经分割处理后确定了扩增目标,以机器人视觉图像相似系数获取循环互相关系数,对条件生成对抗网络(CGAN)模型的损失函数展开改进,利用改进后的CGAN模型在原始机器人视觉图像扩增目标数据集的基础上完成机器人视觉图像智能扩增。结果表明,所提方法可提升机器人视觉图像智能扩增效果,扩增后图像细节更加清晰显著。 展开更多
关键词 考虑边界强度 机器人视觉图像 智能扩增
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基于深度学习的工业机器人视觉识别系统设计与应用研究
2
作者 谢琴 《南方农机》 2025年第21期151-154,共4页
在工业自动化需求增长背景下,视觉识别系统作为工业机器人感知环境与执行任务的重要手段,其高精度、高实时性和高鲁棒性需求愈发突出,而深度学习技术在图像分类与目标检测领域的出色表现,为工业机器人视觉识别提供了全新解决思路。文章... 在工业自动化需求增长背景下,视觉识别系统作为工业机器人感知环境与执行任务的重要手段,其高精度、高实时性和高鲁棒性需求愈发突出,而深度学习技术在图像分类与目标检测领域的出色表现,为工业机器人视觉识别提供了全新解决思路。文章聚焦基于深度学习的工业机器人视觉识别系统设计与应用,探讨其在智能制造中的关键技术与发展方向,通过优化深度学习模型,结合高效的数据采集与处理技术,构建一套具备强适应性的视觉识别系统。同时,采用深度学习模型选择与优化、训练数据集构建与标注、模型训练与测试策略等方法,提出了多模态传感器融合、模型轻量化优化等改进方案。研究结果表明,该系统在复杂工业场景中能够稳定实现高效识别与动态适应,显著提升了工业机器人在智能制造中的应用能力。该研究对未来视觉识别系统的智能化、自适应化发展具有重要意义,为智能制造的深入推进提供了技术支持,并提出了多领域融合与标准化发展的新方向。 展开更多
关键词 深度学习 工业机器人 机器人视觉识别系统
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用于弱纹理场景三维重建的机器人视觉系统 被引量:23
3
作者 林义闽 吕乃光 +1 位作者 娄小平 董明利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期540-549,共10页
为了实现机器人在弱纹理场景中的避障和自主导航,构建了由双目相机和激光投点器构成的主动式双目视觉系统。对立体视觉密集匹配问题进行了研究:采用激光投点器投射出唯一性和抗噪性较好的光斑图案,以增加场景的纹理信息;然后,基于积分... 为了实现机器人在弱纹理场景中的避障和自主导航,构建了由双目相机和激光投点器构成的主动式双目视觉系统。对立体视觉密集匹配问题进行了研究:采用激光投点器投射出唯一性和抗噪性较好的光斑图案,以增加场景的纹理信息;然后,基于积分灰度方差(IGSV)和积分梯度方差(IGV)提出了自适应窗口立体匹配算法。该算法首先计算左相机的积分图像,根据积分方差的大小确定匹配窗口内的图像纹理质量,然后对超过预设方差的阈值与右相机进行相关计算,最后通过遍历整幅图像得到密集的视差图。实验结果表明:该视觉系统能够准确地恢复出机器人周围致密的3D场景,3D重建精度达到0.16mm,满足机器人避障和自主导航所需的精度。与传统的算法相比,该匹配方法的图像方差计算量不会随着窗口尺寸的增大而增加,从而将密集匹配的运算时间缩短了至少93%。 展开更多
关键词 机器人视觉 三维重建 积分图像 灰度方差 梯度方差 自适应窗口 立体匹配
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基于颜色信息足球机器人视觉跟踪算法 被引量:42
4
作者 欧宗瑛 袁野 张艳珍 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期729-732,共4页
机器人足球比赛是一项非常复杂的高技术对抗活动 ,其中快速准确地识别小球和机器人小车是决策及控制的基础 .在足球机器人视觉跟踪中 ,颜色信息是最主要的识别分割依据 ,由于 HSV模型更接近人眼对颜色的感知 ,在不同光照条件下 ,色调参... 机器人足球比赛是一项非常复杂的高技术对抗活动 ,其中快速准确地识别小球和机器人小车是决策及控制的基础 .在足球机器人视觉跟踪中 ,颜色信息是最主要的识别分割依据 ,由于 HSV模型更接近人眼对颜色的感知 ,在不同光照条件下 ,色调参数 H数值较稳定 ,比较适合用做识别处理的基础 .因此使用色调 H和亮度 V作为识别颜色的参数 ,同时为了提高识别速度 ,作了一些改进 ,并提出一种橙色高尔夫球和机器人小车的快速识别算法 .试验快速准确 ,证明了该算法的可靠性和有效性 . 展开更多
关键词 视觉跟踪 机器人视觉 HSV颜色模型 足球机器人 颜色信息
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秧苗嫁接机器人视觉与识别的研究 被引量:25
5
作者 刘成良 王红永 +1 位作者 曹其新 永田雅辉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期38-41,共4页
研制了一套应用于瓜果秧苗嫁接机器人的视觉系统 ,该系统能判别秧苗品质和秧苗方向 。
关键词 秧苗 嫁接 机器人视觉 机器识别
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结合图像内容匹配的机器人视觉导航定位与全局地图构建系统 被引量:18
6
作者 曹天扬 蔡浩原 +1 位作者 方东明 刘昶 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2221-2232,共12页
为了解决机器人室内定位时的绑架问题和相似物体的干扰,设计了一种具有图像内容匹配功能的视觉系统,从而使机器人能有效提取关键帧序列构建室内全局地图并实现自主定位。考虑影响图像内容匹配的主要干扰是机器人视角和位移造成的图像畸... 为了解决机器人室内定位时的绑架问题和相似物体的干扰,设计了一种具有图像内容匹配功能的视觉系统,从而使机器人能有效提取关键帧序列构建室内全局地图并实现自主定位。考虑影响图像内容匹配的主要干扰是机器人视角和位移造成的图像畸变,本文通过对室内物体的图像畸变建模与特征分析,设计了一种图像内容匹配方法。该方法以图像重叠区提取、基于子块分解匹配的重叠区重建两部分为核心,可将待匹配的两帧图像畸变调整为一致后再进行内容匹配并准确解算它们的相似度。其能有效利用各个房间内不同的景物和布局信息来消除相似物体的影响,从机器人学习环境时采集的视频中提取空间间距大且重叠相连的关键帧序列建立整栋建筑内部的全局导航地图。机器人工作时,实时视觉的图像内容与地图关键帧序列匹配,提取出与每个时刻视觉图像最相似的关键帧对机器人实施定位。在由3个房间和2条走廊组成的实验区进行了实验测试,结果表明:机器人可有效消除相似物体的干扰,绑架发生时仍可通过与全局地图匹配实施准确自主定位,匹配准确率≥93%,定位精度误差(RMSE)<0.5m。 展开更多
关键词 机器人视觉 机器人自主定位 关键帧全局地图 图像内容匹配 图像畸变
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机器人视觉系统的自标定新算法 被引量:8
7
作者 毛剑飞 陈利红 +1 位作者 刘晓峰 诸静 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期283-287,共5页
基于平面模板摄像机自标定的新算法,利用正六边形的特性,给出了一种精确求解其外接圆圆心的巧妙方法.基于这种算法,又提出了一种完全基于欧氏空间一般定理的实用算法.在平面模板上需三个半径已知的圆,摄像机只需作两次运动参数未知的刚... 基于平面模板摄像机自标定的新算法,利用正六边形的特性,给出了一种精确求解其外接圆圆心的巧妙方法.基于这种算法,又提出了一种完全基于欧氏空间一般定理的实用算法.在平面模板上需三个半径已知的圆,摄像机只需作两次运动参数未知的刚体运动,即可确定摄像机的内部参数.本算法对摄像机的运动没有约束,且平面模板易于制作.仿真试验和真实图像试验的结果表明,此算法的标定精度足可与通常的平面模板标定算法相比,且用到的图像幅数更少. 展开更多
关键词 机器人视觉系统 摄像机自标定 平面模板 正六边形 欧氏空间 计算机视觉
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基于模型的水下机器人视觉悬停定位技术 被引量:6
8
作者 吴清潇 李硕 +3 位作者 郝颖明 朱枫 汤士华 张奇峰 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期27-32,共6页
根据7000米载人潜水器水下作业的需要和特点,提出了一种基于单目视觉位姿测量原理的水下机器人悬停定位方法,构建了包含水下目标识别与跟踪、三维位姿计算及水下机器人控制三项关键技术的水下演示实验系统.以自行研制的水下机器人控制... 根据7000米载人潜水器水下作业的需要和特点,提出了一种基于单目视觉位姿测量原理的水下机器人悬停定位方法,构建了包含水下目标识别与跟踪、三维位姿计算及水下机器人控制三项关键技术的水下演示实验系统.以自行研制的水下机器人控制系统实验研究平台为实验载体,以4个按正四面体分布的小球构成的合作目标为观察目标,在室内实验水池中实现了水下机器人悬停与定位演示实验.实验结果显示,系统能够引导机器人运动到指定位姿并实现稳定的悬停和定位.该项研究为基于模型的单目视觉三维位姿测量技术开辟了水下机器人应用新领域. 展开更多
关键词 水下机器人 视觉定位 悬停定位 水下作业 机器人视觉 定位技术 基于模型 悬停 机器人控制 实验系统
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水果采摘机器人视觉系统研究进展 被引量:25
9
作者 卢军 王贤锋 后德家 《湖北农业科学》 北大核心 2012年第21期4705-4708,共4页
概述了近年来国内外水果采摘机器人视觉系统的特点并进行了分析和归类,分析了不同视觉系统和方法的主要特征、所使用的传感器、检测水果的图像处理技术策略、检测效果以及系统的优点和局限性,并对研究的现状进行了综述。经分析发现大多... 概述了近年来国内外水果采摘机器人视觉系统的特点并进行了分析和归类,分析了不同视觉系统和方法的主要特征、所使用的传感器、检测水果的图像处理技术策略、检测效果以及系统的优点和局限性,并对研究的现状进行了综述。经分析发现大多数视觉系统是通过电荷耦合器件(CCD)摄像机来获取图像,利用颜色和纹理分析作为特征,由各种分类器进行水果的检测,通过多相机或者距离传感器来进行空间定位和尺度测量。指出了水果采摘机器人视觉系统存在的问题和有待改进的方面,并初步提出了一些设想和建议。 展开更多
关键词 水果 采摘机器人 机器人视觉 空间定位 颜色和纹理分析
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生物工程微操作机器人视觉系统的研究 被引量:6
10
作者 李旭东 宗光华 +1 位作者 毕树生 赵玮 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期249-252,共4页
针对生物工程领域显微操作的要求和特点 ,设计并实现了一个显微视觉系统 .该系统采用基于相关系数的模板匹配算法和基于形态学运算的识别算法 ,能同时获得至少 3个目标的二维位置信息 .这两种算法均可由能够用硬件并行实现的离散卷积运... 针对生物工程领域显微操作的要求和特点 ,设计并实现了一个显微视觉系统 .该系统采用基于相关系数的模板匹配算法和基于形态学运算的识别算法 ,能同时获得至少 3个目标的二维位置信息 .这两种算法均可由能够用硬件并行实现的离散卷积运算来实现 ,从而能够快速地计算目标的位置信息 ,实现了实时视觉伺服控制 .实验结果表明视觉伺服控制能有效地提高系统的性能 ; 展开更多
关键词 机器人视觉 计算机视觉 目标跟踪 视觉伺服控制
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农业机器人视觉导航技术发展与展望 被引量:28
11
作者 沈明霞 姬长英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期109-111,117,共4页
概述了农业机器人主要的导航方式 ,综合分析了目前国内外视觉导航研究现状及存在的问题 。
关键词 机器人视觉 导航方式 农业机器人
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专用焊接打磨机器人视觉系统的研究 被引量:5
12
作者 杨萍 赵丹 +1 位作者 李鹤岐 张淑珍 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第3期41-44,共4页
针对水轮机修复专用机器人视觉系统进行了系统地描述,并对其硬件与图像处理方法作了较详细地阐述.采用主动视觉检测法,利用CCD摄像机等相关硬件获取图像和小波变换对获取后图像进行处理,实现了对叶片表面缺陷的识别并且引导机器人焊枪... 针对水轮机修复专用机器人视觉系统进行了系统地描述,并对其硬件与图像处理方法作了较详细地阐述.采用主动视觉检测法,利用CCD摄像机等相关硬件获取图像和小波变换对获取后图像进行处理,实现了对叶片表面缺陷的识别并且引导机器人焊枪跟踪焊缝,实时调整焊枪姿态,以完成补焊及焊后打磨工作. 展开更多
关键词 水轮机 机器人视觉 主动视觉 CCD摄像机 小波变换 图像处理
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足球机器人视觉系统中彩色目标分割方法 被引量:13
13
作者 徐大宏 吴敏 曹卫华 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期428-430,共3页
足球机器人 (MiroSot系列 )仅依赖于其视觉系统获得比赛场上的信息 .视觉系统对获取的小车顶部标志块的彩色图像进行处理 ,以识别小车信息 .作者试验了 3种彩色标志块的设置 ,并在第 1种方案的基础上研究了一种快速彩色目标分割方法 ,... 足球机器人 (MiroSot系列 )仅依赖于其视觉系统获得比赛场上的信息 .视觉系统对获取的小车顶部标志块的彩色图像进行处理 ,以识别小车信息 .作者试验了 3种彩色标志块的设置 ,并在第 1种方案的基础上研究了一种快速彩色目标分割方法 ,即根据足球机器人视觉系统所处理的视频图像中 ,待识别的目标区域 (前景 )面积远小于其他区域 (背景 )的面积 ,运用一种基于全局扫描的快速算法 ,1次分割出所有感兴趣的目标 ,缩减了系统中目标识别时间 ,从而使系统能进行一些额外的图像预处理操作 ,在提高系统识别速度的同时 ,提高识别精度 . 展开更多
关键词 机器人视觉 目标分割 足球机器人 彩色视觉 图像识别 二值化 全局扫描
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基于图像的机器人视觉伺服免疫控制 被引量:7
14
作者 辛菁 刘丁 杨延西 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2253-2259,共7页
视觉传感器的引入增加了机器人对周围环境的自适应性,拓宽了机器人的应用领域。可以预见,具有视觉的智能机器人将得到越来越广泛的应用。本文根据机器人视觉伺服控制系统的特性利用图像雅可比矩阵的伪逆和免疫控制原理设计了视觉控制器... 视觉传感器的引入增加了机器人对周围环境的自适应性,拓宽了机器人的应用领域。可以预见,具有视觉的智能机器人将得到越来越广泛的应用。本文根据机器人视觉伺服控制系统的特性利用图像雅可比矩阵的伪逆和免疫控制原理设计了视觉控制器,并将之应用于机器人视觉伺服控制中。两连杆机器人平面视觉跟踪控制仿真结果表明在控制系统的动态调节过程中,PI型免疫控制器的免疫反馈机制能使偏差迅速消除,控制性能优于常规的PID控制器。 展开更多
关键词 机器人视觉伺服控制 免疫控制 视觉跟踪
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大型自由曲面零件的机器人视觉快速定位方法 被引量:13
15
作者 林俊义 吴雷 +2 位作者 杨梅英 张雪枫 江开勇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1951-1958,共8页
针对大型自由曲面零件缺少规则特征导致定位成本高、效率低且精度难以保证的问题,提出一种机器人视觉快速定位方法。设计了自适应分辨率的超体素聚类算法,对不同模型点云进行均匀分割;提出以分块质心点的曲率、夹角以及快速点特征直方图... 针对大型自由曲面零件缺少规则特征导致定位成本高、效率低且精度难以保证的问题,提出一种机器人视觉快速定位方法。设计了自适应分辨率的超体素聚类算法,对不同模型点云进行均匀分割;提出以分块质心点的曲率、夹角以及快速点特征直方图(FPFH)描述子为依据,快速识别出完整CAD模型点云与局部测量数据的重叠区域并求解粗配准矩阵。改进了分支定界(BNB)嵌套迭代最近点(ICP)算法,提出基于关键点的快速精配准方法。以冲压件为对象进行实验验证,结果表明本方法节省了30%以上的配准时间,并显著提高了配准精度,能够解决大型自由曲面零件的定位难题。 展开更多
关键词 自由曲面零件 机器人视觉定位 分块 质心点 重叠区域 关键点
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基于SVM的仿人对弈机器人视觉图像处理 被引量:3
16
作者 赵吉文 张志伟 +2 位作者 谢芳 刘永斌 程蒲 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第18期4235-4238,4242,共5页
视觉系统是仿人对弈机器人研究的关键部分。针对对弈的实际状况,采用彩色空间变换,阈值分割、形态学骨架化及霍夫变换等图像处理技术,对棋局中的棋子进行检测、定位和分割。通过提取棋子旋转不变的径向像素点数特征,克服了棋子方向随意... 视觉系统是仿人对弈机器人研究的关键部分。针对对弈的实际状况,采用彩色空间变换,阈值分割、形态学骨架化及霍夫变换等图像处理技术,对棋局中的棋子进行检测、定位和分割。通过提取棋子旋转不变的径向像素点数特征,克服了棋子方向随意性。而后采用支持向量机分类方法,对棋子信息进行分类识别,同时分析处理了误差对识别准确率的影响。实验表明,该方法能够实现定位、分割、识别棋子准确无误。 展开更多
关键词 对弈机器人 彩色图像处理 支持向量机 机器人视觉
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基于图象分割的机器人视觉系统的设计与实现 被引量:5
17
作者 李动恒 张泽峰 +1 位作者 陈小平 庄镇泉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第12期2166-2169,共4页
机器人视觉系统是自主机器人的重要组成部分 ,而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题 .本文介绍了一个包括离线颜色分析器和实时视觉信息处理器两大部分的机器人视觉系统 .离线颜色分析器用于提取各种颜色的阈值 ,实时视觉... 机器人视觉系统是自主机器人的重要组成部分 ,而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题 .本文介绍了一个包括离线颜色分析器和实时视觉信息处理器两大部分的机器人视觉系统 .离线颜色分析器用于提取各种颜色的阈值 ,实时视觉信息处理器则利用阈值进行图象分割 ,从而使机器人准确认知当前环境 . 展开更多
关键词 机器人视觉系统 图象分割 机器人足球RoboCup 离线颜色分析器 视觉信息处理器
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拟人机器人视觉系统的硬件结构设计 被引量:5
18
作者 朱永光 孙政顺 赵南元 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第9期116-117,119,共3页
拟人机器人是当前机器人研究领域中最新的研究方向,机器人视觉系统是其智能化最重要的标志之一。文章介绍了清华大学“985”重点科研项目“拟人机器人技术和应用系统”研究开发的拟人机器人TBIPR—I视觉系统的硬件结构组成和设计原理。
关键词 拟人机器人 图像采集 图像处理 数据通信 机器人视觉系统 硬件结构 设计
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开环和开闭环结合的机器人视觉伺服 被引量:3
19
作者 高成 佟维妍 +1 位作者 吴连印 徐心和 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1084-1087,共4页
为尽量减小视觉系统采样频率低对视觉伺服动态性能的影响,提出了视觉开环的机器人视觉系统,仅进行一次视觉采样,分析了系统的鲁棒性,并在二自由度机械手上进行了仿真实验研究,0.2秒就完成了调节过程;为进一步提高系统的鲁棒性和消除稳... 为尽量减小视觉系统采样频率低对视觉伺服动态性能的影响,提出了视觉开环的机器人视觉系统,仅进行一次视觉采样,分析了系统的鲁棒性,并在二自由度机械手上进行了仿真实验研究,0.2秒就完成了调节过程;为进一步提高系统的鲁棒性和消除稳态误差,提出了开闭环结合的视觉伺服系统,仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 动态性能 鲁棒性 机器人视觉伺服系统 稳态误差
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基于物体颜色和尺寸特征的机器人视觉算法 被引量:3
20
作者 谢春生 郭帅 +1 位作者 程泓井 李华伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期1643-1647,共5页
针对基于颜色特征的目标识别方法无法去除相同颜色干扰物的问题,提出了一种基于颜色和尺寸特征的目标识别算法。通过联合HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间转换,采用阈值法和种子生长法对特征颜色进行图像分割,通过双目视觉技术利用目... 针对基于颜色特征的目标识别方法无法去除相同颜色干扰物的问题,提出了一种基于颜色和尺寸特征的目标识别算法。通过联合HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间转换,采用阈值法和种子生长法对特征颜色进行图像分割,通过双目视觉技术利用目标物体尺寸信息对分割后的图像区域进行过滤,获得颜色和尺寸均符合指定要求的物体图像区域,以此实现目标物体的识别,并提高物体识别的抗干扰能力。通过多次重复实验证明,在进行规则形状物体的识别时,该方法切实有效。 展开更多
关键词 颜色 尺寸 HSV颜色空间 机器人视觉
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