面向机器人航天员的球形目标识别与定位方法研究 被引量：2

1

作者 范晓鹏 郝颖明 +1 位作者 朱枫 付双飞 《载人航天》 CSCD 2016年第3期375-380,共6页

针对机器人航天员在典型目标识别与定位方面的问题,提出一种球形目标识别与定位方法,利用目标颜色特征和形状特征实现了目标识别,采用空间射影几何方法推导了单目视觉空间球定位公式,建立了硬件试验环境,在此环境下实现了基于彩色相机... 针对机器人航天员在典型目标识别与定位方面的问题,提出一种球形目标识别与定位方法,利用目标颜色特征和形状特征实现了目标识别,采用空间射影几何方法推导了单目视觉空间球定位公式,建立了硬件试验环境,在此环境下实现了基于彩色相机的单目视觉定位、双目立体视觉定位以及融合TOF相机和彩色相机的视觉定位方法。通过真实试验和仿真实验对这些方法进行了比较分析,得到了各自的适用条件,为工程应用中具体方法的选择提供了依据。 展开更多

关键词 机器人航天员 单目视觉 双目视觉 TOF 球形目标 圆锥方程

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面向机器人航天员的3D目标识别定位算法参数优化研究

2

作者 潘旺 郝颖明 +1 位作者 朱枫 付双飞 《载人航天》 CSCD 2016年第5期555-563,共9页

针对机器人航天员抓取目标物体时的快速识别定位问题,分析了HALCON中基于CAD模型的三维目标识别与定位算法在美国Robonaut 2视觉上的应用;对该算法的参数优化进行了研究,分析了各个参数对算法的影响效果,并对各个参数的选择原则以及协... 针对机器人航天员抓取目标物体时的快速识别定位问题,分析了HALCON中基于CAD模型的三维目标识别与定位算法在美国Robonaut 2视觉上的应用;对该算法的参数优化进行了研究,分析了各个参数对算法的影响效果,并对各个参数的选择原则以及协调搭配进行了探讨;最后搭建实验平台,验证了优化效果,证明这些优化提高了模板匹配的相似度,达到100%正确识别率,处理百万像素图像仅需约200 ms,且位置平均精度小于2 mm,角度平均精度小于1°。 展开更多

关键词 机器人航天员 Robonaut2 目标识别定位 3D测量 形状匹配 HALCON

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外观检测设备高速分选单元刚度及响应性能研究

3

作者 李英杰 佟新鑫 +1 位作者 朱丹 刘松 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第3期57-59,共3页

为了提高分选单元的响应性能,从而适应外观检测设备的工作需求,将分选单元的刚度划分为结构刚度及电气系统刚度,并针对两种不同的刚度特性分别提升两种系统的刚度值。采取更换高刚性传动方式、提高关键件刚性的办法提高机械结构系统的刚... 为了提高分选单元的响应性能,从而适应外观检测设备的工作需求,将分选单元的刚度划分为结构刚度及电气系统刚度,并针对两种不同的刚度特性分别提升两种系统的刚度值。采取更换高刚性传动方式、提高关键件刚性的办法提高机械结构系统的刚度;对于电气系统通过提高位置反馈系数、速度反馈系数速度积分时间常数及转矩滤波器时间常数等系统参数,并对相应的参数列进行仿真对比。最终通过实际测试使整个分选单元的延迟误差达到0.0077s,基本满足目前外观检测设备对分选单元的响应要求。 展开更多

关键词 高速分选 电气系统刚度 响应性能

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实现人眼灰度感知信息最大化的图像增强算法 被引量：5

4

作者 范晓鹏 蔡铁峰 朱枫 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1900-1906,共7页

为了实现人眼感知信息最大化,结合人眼视觉系统亮度阈值特性提出一种具有目标函数的图像增强算法.首先在全局灰度映射约束条件下给出感知图像的计算方法,并以感知图像与原图像之间的互信息作为目标函数;然后采用动态规划算法实现了全局... 为了实现人眼感知信息最大化,结合人眼视觉系统亮度阈值特性提出一种具有目标函数的图像增强算法.首先在全局灰度映射约束条件下给出感知图像的计算方法,并以感知图像与原图像之间的互信息作为目标函数;然后采用动态规划算法实现了全局最优的灰度合并策略,以合并图像中人眼无法分辨的灰度;最后通过调整合并后灰度的取值实现目标函数最大化.实验结果表明,该算法具有良好的图像增强效果,所提目标函数合理有效. 展开更多

关键词 图像增强 平均交互信息 人眼感知亮度 临界可见偏差 动态规划

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利用低秩先验的噪声模糊图像盲去卷积 被引量：9

5

作者 孙士洁 赵怀慈 +2 位作者 李波 郝明国 吕进锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1919-1926,共8页

单幅图像盲去卷积的目的是从一幅观测的模糊图像估计出模糊核和清晰图像。该问题是严重病态的,尤其是观测图像中噪声不可忽略时更具挑战性。该文主要针对如何有效利用低秩先验约束进行噪声模糊图像盲去卷积问题,提出一种在交替最大后验(... 单幅图像盲去卷积的目的是从一幅观测的模糊图像估计出模糊核和清晰图像。该问题是严重病态的,尤其是观测图像中噪声不可忽略时更具挑战性。该文主要针对如何有效利用低秩先验约束进行噪声模糊图像盲去卷积问题,提出一种在交替最大后验(MAP)估计框架下利用低秩先验约束的单幅噪声模糊图像盲去卷积方法。首先,在估计中间复原图像时,利用低秩先验约束对复原图像中的噪声进行抑制。然后,采用降噪后的中间复原图像估计模糊核,得到更好质量的模糊核估计。迭代上述两个操作获得最终可靠的模糊核估计。最后,根据所估计的模糊核,通过非盲去卷积方法复原出清晰图像。实验结果表明:所提方法在定量和定性评价指标上优于已有的代表性方法。 展开更多

关键词 盲去卷积 最大后验估计 噪声模糊图像 低秩先验

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仿射变换下基于凸包和多尺度积分特征的形状匹配方法 被引量：8

6

作者 蔡慧英 朱枫 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期269-278,共10页

针对在仿射变换下的形状匹配问题,提出基于凸包的特征点提取方法、基于各向异性高斯核的多尺度积分特征和基于两者的匹配方法.首先提取形状的凸包,根据最大面积原则对凸包相邻顶点之间的曲线进行演化,获取的点和凸包顶点形成仿射不变的... 针对在仿射变换下的形状匹配问题,提出基于凸包的特征点提取方法、基于各向异性高斯核的多尺度积分特征和基于两者的匹配方法.首先提取形状的凸包,根据最大面积原则对凸包相邻顶点之间的曲线进行演化,获取的点和凸包顶点形成仿射不变的特征点;其次对特征点按顺序编组,根据特征点之间的仿射变换关系构造多尺度积分特征向量;最后使用动态规划算法计算形状之间的相似度.实验结果表明,该方法对局部形变和噪声敏感度小,并适用于复杂形状的匹配.此外,特征点提取方法和多尺度积分特征也可与其他方法结合进行形状分析. 展开更多

关键词 凸包 多尺度积分特征 各向异性高斯核 仿射变换 形状匹配

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噪声模糊图像盲目反降晰的模糊核准确估计 被引量：1

7

作者 孙士洁 赵怀慈 +1 位作者 郝明国 李波 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期813-820,共8页

针对大多数先进的单幅图像盲目反降晰技术在噪声无法忽略时,仍不能很好地处理模糊核估计质量退化严重的问题,提出一种利用图像显著结构从单幅噪声模糊图像中准确估计模糊核的方法.首先通过降噪预处理对图像噪声进行抑制,利用基于全总变... 针对大多数先进的单幅图像盲目反降晰技术在噪声无法忽略时,仍不能很好地处理模糊核估计质量退化严重的问题,提出一种利用图像显著结构从单幅噪声模糊图像中准确估计模糊核的方法.首先通过降噪预处理对图像噪声进行抑制,利用基于全总变分模型的方法提取模糊图像的显著结构,进而运用梯度选择方法移除不利于模糊核估计的显著边缘,提高模糊核估计的鲁棒性;然后采取两阶段模糊核估计策略,运用基于图像显著结构模糊核估计方法和迭代支持域检测技术实现模糊核的准确估计;最后通过稀疏先验约束的非盲目图像解卷积方法完成最终的图像恢复.实验结果表明,与已有方法相比,该方法在合成和真实图像上都能更准确地估计出噪声模糊图像的模糊核,获得更好的复原图像质量,可有效地处理图像反降晰对图像噪声敏感问题,实现了噪声模糊图像模糊核的准确估计. 展开更多

关键词 盲目图像反降晰 噪声模糊图像 显著结构 图像边缘 模糊核估计

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人眼灰度感知建模及其在图像增强中的应用 被引量：2

8

作者 范晓鹏 朱枫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第13期209-215,共7页

原直方图均衡化算法处理结果不理想,主要是图像灰度域上实现的均衡化并不代表人眼感知亮度域上的均衡化,对此提出人眼感知亮度域上的直方图均衡化算法,但由于使用的灰度人眼感知模型不准确,处理效果也没有得到明显的改善。提出一种灰度... 原直方图均衡化算法处理结果不理想,主要是图像灰度域上实现的均衡化并不代表人眼感知亮度域上的均衡化,对此提出人眼感知亮度域上的直方图均衡化算法,但由于使用的灰度人眼感知模型不准确,处理效果也没有得到明显的改善。提出一种灰度人眼感知模型的建模方法,利用实验测试的方法得到人眼视觉系统临界可见偏差曲线;再推导得到人眼对不同灰度背景下同等灰度差别的敏感度曲线;接着利用上一步结果再通过积分和归一化方法得到灰度人眼感知模型;根据以上灰度人眼感知模型对直方图均衡化算法进行改进。对比实验结果表明,提出算法相比于原直方图均衡化具有明显的改善效果,相比于CLAHE、BBHE以及HMF等直方图改进算法,也具有无需参数调节,增强效果显著和适应性强等优点。 展开更多

关键词 人眼视觉 灰度感知 直方图均衡化 临界可见偏差 图像增强

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基于边缘结构相似性的图像质量评价方法 被引量：10

9

作者 袁艳春 刘云鹏 高宏伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第9期2870-2873,共4页

针对现有图像质量评估方法不能有效评价所有失真类型图像、计算量大等问题进行了研究,受人眼视觉特性的启发,提出了一种新的基于图像边缘结构相似性的全参考质量评价方法。该方法利用图像边缘梯度对图像失真的敏感性不同,通过Prewitt算... 针对现有图像质量评估方法不能有效评价所有失真类型图像、计算量大等问题进行了研究,受人眼视觉特性的启发,提出了一种新的基于图像边缘结构相似性的全参考质量评价方法。该方法利用图像边缘梯度对图像失真的敏感性不同,通过Prewitt算子计算水平和竖直方向梯度向量绝对值和,进而定义了两种基于边缘结构相似性的图像质量评价标准:图像梯度结构相似度均值(GSSM)和图像梯度结构相似度标准差(GSSD)。标准图像数据库上的实验结果表明,GSSD方法优于GSSM和现有的全参考图象质量评价方法,主客观分值一致性好,并且计算简单,适合应用于大规模的图像质量评价。 展开更多

关键词 图像质量评价 全参考 PREWITT算子 梯度结构相似度均值 梯度结构相似度标准差

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结合YOLO检测和语义分割的驾驶员安全带检测 被引量：19

10

作者 吴天舒 张志佳 +2 位作者 刘云鹏 郭婉妍 王子韬 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期126-131,共6页

为了通过交通监控自动检测驾驶员是否佩戴安全带,提出一种结合目标检测与语义分割的驾驶员安全带检测算法.首先通过设计轻量化目标检测算法完成驾驶员区域快速定位;然后利用经过剪枝加速的语义分割模型对驾驶员区域进行分割,得出安全带... 为了通过交通监控自动检测驾驶员是否佩戴安全带,提出一种结合目标检测与语义分割的驾驶员安全带检测算法.首先通过设计轻量化目标检测算法完成驾驶员区域快速定位;然后利用经过剪枝加速的语义分割模型对驾驶员区域进行分割,得出安全带连通域;最后通过判断安全带连通域面积检测驾驶员是否佩戴安全带.在驾驶员区域定位和安全带检测2个数据集上进行训练和测试,实验结果表明,驾驶员区域定位算法在精准度为99.96%时速度为73帧/s,安全带检测算法在准确率为94.87%时速度为305帧/s;该算法在兼顾速度的同时具有较好的精准度. 展开更多

关键词 安全带检测 语义分割 交通视频监控 深度学习

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红外图像的动态范围压缩和细节增强 被引量：8

11

作者 李明涛 向伟 赵耀宏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1460-1467,共8页

红外图像动态范围压缩和细节增强可有效地提高人眼对图像关键细节信息的获取能力,是红外成像的重要研究课题.针对传统双边滤波器不能最优划分细节层和基础层的问题,设计了区域约束双边滤波器,并提出一种基于该滤波器的红外图像动态范围... 红外图像动态范围压缩和细节增强可有效地提高人眼对图像关键细节信息的获取能力,是红外成像的重要研究课题.针对传统双边滤波器不能最优划分细节层和基础层的问题,设计了区域约束双边滤波器,并提出一种基于该滤波器的红外图像动态范围压缩和细节增强方法.首先通过区域约束双边滤波器将原始红外图像分解为基础层和细节层;然后对基础层进行压缩,对细节层进行增强;最后将这2部分重新合成得到结果图像.实验结果表明,文中设计的滤波器可以更合理地划分图像信息,该方法在压缩图像动态范围的同时可有效地增强不同尺度细节,具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 红外图像 动态范围压缩 细节增强

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基于引导滤波的红外图像条纹噪声去除方法 被引量：7

12

作者 张盛伟 向伟 赵耀宏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1434-1443,共10页

红外焦平面阵列中不同列像元在读出电路中对应不同的列通道,每个列通道内的放大器具有不同1/f噪声特征,导致生成图像中含有大量条纹噪声,降低成像质量.为了更好地去除红外图像中的条纹噪声,提出基于引导滤波的红外图像条纹噪声去除方法... 红外焦平面阵列中不同列像元在读出电路中对应不同的列通道,每个列通道内的放大器具有不同1/f噪声特征,导致生成图像中含有大量条纹噪声,降低成像质量.为了更好地去除红外图像中的条纹噪声,提出基于引导滤波的红外图像条纹噪声去除方法.首先利用运动图像得到模糊图像的列累加平均向量,然后利用引导滤波器从列累加平均向量中提取条纹噪声校正项,最后利用该噪声校正项对噪声红外图像进行校正.采用仿真和实际红外图像序列进行实验的结果表明,该方法在有效地去除红外图像条纹噪声的同时获得了较好的非均匀性校正效果. 展开更多

关键词 非均匀性校正 条纹噪声 引导滤波

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一种自适应非均匀性校正算法 被引量：4

13

作者 于世孔 向伟 +1 位作者 赵耀宏 张程硕 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期138-145,共8页

针对神经网络非均匀性校正算法(NN-NUC)存在的鬼影问题,分析了其形成的机理,提出一种自适应非均匀性校正算法.首先设计了一个去噪保边的高斯低通-三边联合滤波器;然后采用该滤波器取代NN-NUC算法的均值滤波器获取期望图像,以减少边缘像... 针对神经网络非均匀性校正算法(NN-NUC)存在的鬼影问题,分析了其形成的机理,提出一种自适应非均匀性校正算法.首先设计了一个去噪保边的高斯低通-三边联合滤波器;然后采用该滤波器取代NN-NUC算法的均值滤波器获取期望图像,以减少边缘像素估计误差,达到抑制鬼影的目的.采用仿真和实际红外图像序列进行实验的结果表明,该算法在有效地抑制鬼影的同时获得了较好的非均匀性校正效果. 展开更多

关键词 非均匀性校正 神经网络 鬼影 三边滤波

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基于形状保持的CV变分水平集矩形目标分割 被引量：2

14

作者 冯俊惠 肖阳辉 +1 位作者 王恩德 杨凯 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1468-1474,共7页

目标在被局部遮挡、与背景灰度信息相似以及纹理比较明显等情况下,传统CV模型无法进行准确分割.为此,将模型中活动轮廓曲线的水平集函数用先验形状的水平集函数来代替,使得曲线在演化过程中始终保持某一类特定形状,从而实现了目标分割... 目标在被局部遮挡、与背景灰度信息相似以及纹理比较明显等情况下,传统CV模型无法进行准确分割.为此,将模型中活动轮廓曲线的水平集函数用先验形状的水平集函数来代替,使得曲线在演化过程中始终保持某一类特定形状,从而实现了目标分割过程中的形状保持.根据形状保持的CV变分水平集分割模型建立适用于矩形目标分割的能量函数模型,推导出一组Euler-Lagrange常微分方程;通过水平集函数的不断迭代演化最终实现了矩形目标的分割;最后演化得到的水平集函数是对矩形目标的定量描述.3组实验结果证明,该模型能够解决复杂情况下的矩形目标分割问题,且具有计算量小、鲁棒性强的优点. 展开更多

关键词 形状保持 CV模型 变分水平集 Euler-Lagrange常微分方程 矩形目标分割

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利用排序聚类的局部滤波框架 被引量：2

15

作者 曹飞道 赵怀慈 +1 位作者 刘鹏飞 李培玄 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期1532-1540,共9页

针对传统局部滤波框架存在边缘模糊的问题,提出利用排序聚类的局部滤波框架.首先,将局部窗口分为4个子窗口,并且将待处理点放置在4个子窗口的交汇处,从策略上实现保持边缘的目的;其次,通过排序提高类内相似度与类间差异,并利用子窗口内... 针对传统局部滤波框架存在边缘模糊的问题,提出利用排序聚类的局部滤波框架.首先,将局部窗口分为4个子窗口,并且将待处理点放置在4个子窗口的交汇处,从策略上实现保持边缘的目的;其次,通过排序提高类内相似度与类间差异,并利用子窗口内像素值之间的相似性,提出一种排序聚类算法,聚类之后,只利用子窗口内与待处理点相似的像素点进行滤波;最后,取4个滤波结果中与待处理点差异最小的作为最终滤波结果,进一步提高算法保持边缘的能力.基于SSID数据集的实验结果表明,基于该框架的滤波算法有着更高的PSNR和SSIM值;该框架有效地提升了传统局部滤波框架保持边缘与平滑滤波的能力,且具有一定的鲁棒性. 展开更多

关键词 局部滤波框架 边缘模糊 排序聚类算法 保持边缘

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Timoshenko阶梯梁在惯性效应移动载荷下的振动 被引量：6

16

作者 龚云轩 李宏亮 +1 位作者 汤占洲 王禹 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第2期71-75,132,共6页

变截面梁可以简化为由多段阶梯梁所组成,简化的段数越多,结果越精确。因此,基于Timoshenko梁理论,运用连续体传递矩阵法建立阶梯梁振动微分方程,并求解阶梯梁在考虑惯性效应移动载荷作用下的受迫振动响应;改变移动载荷的质量、速度和加... 变截面梁可以简化为由多段阶梯梁所组成,简化的段数越多,结果越精确。因此,基于Timoshenko梁理论,运用连续体传递矩阵法建立阶梯梁振动微分方程,并求解阶梯梁在考虑惯性效应移动载荷作用下的受迫振动响应;改变移动载荷的质量、速度和加速度,研究移动载荷参数对惯性效应的影响。与Euler梁模型和有限元模型的对比表明,该方法精度良好。选取悬臂梁自由端端点进行分析,结果表明,移动载荷的质量、速度和加速度增大,惯性系数也增大;质量是影响惯性效应的主要因素。当移动载荷的质量很小时,可以忽略由加速度和速度引起的惯性效应。 展开更多

关键词 振动与波 TIMOSHENKO梁 传递矩阵 移动载荷 惯性效应

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