国防科技大学 机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
为了有效利用全天域的偏振光信息, 探究仿生偏振光导航机理, 设计了偏振视觉传感器。介绍了基于四相机的偏振视觉传感器及其标定方法, 推导了冗余配置下偏振态的最小二乘估计算法。分析了基于一阶瑞利散射模型的天空光偏振模式, 将太阳方向矢量的最优估计问题转化为求解矩阵的特征向量问题, 推导出了基于天空光偏振模式的定位定向算法。最后, 设计了静态实验与转动实验, 对理论分析结果进行了验证。实验结果显示: 测量的天空光偏振模式与瑞利散射模型相一致, 并可从中成功提取太阳方向矢量。静态实验测量的太阳天顶角的最大误差约为0.4°, 误差标准差为0.14°; 基于1 h对天空偏振光的观测数据实现的定位误差为68.6 km。转动实验(转动两周)得到的最大定向误差约为0.5°, 误差标准差为0.28°。研究结果揭示了生物利用偏振光导航的机理, 为仿生偏振光导航的应用提供了理论依据。
偏振视觉传感器 仿生偏振导航 天空偏振模式 定位定向 polarization vision sensor bionic polarization navigation skylight polarization pattern positioning and orientation
国防科技大学 机电工程与自动化学院,湖南 长沙 410073
湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
三维视觉定位是基于位置的机器人视觉伺服的重要步骤, 直接影响到系统的控制精度。本文针对眼固定式双目视觉机器人, 提出了一种基于基坐标系的直接视觉定位方法, 通过点-极线对建立齐次线性方程组以求解包含了双摄像机相对位置等信息的基本矩阵, 再根据基本矩阵的性质将其分解为双摄像机相对于机器人基坐标系的投影矩阵, 进而通过由空间平面确定的直线方程直接进行基于基坐标系的重建。该方法简单直接易于实现, 相关实验通过将重建得到的坐标与实际坐标相比较, 验证了该定位方法的精确性和有效性。
三维视觉定位 眼固定 双目视觉 基本矩阵计算 3D visual positioning eye-to-hand stereovision fundamental matrix calculation
1 西南科技大学 非金属复合与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 四川 绵阳 621010
2 西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
采用化学镀技术在ICF玻璃靶丸表面均匀包覆一层磁性Ni-Co-Fe-P四元合金涂层, 通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、能量衍射谱仪和振动样品磁强计对ICF玻璃靶丸表面化学镀Ni-Co-Fe-P四元合金涂层的形貌、组成和磁性能进行了表征。结果表明: 化学镀Ni-Co-Fe-P四元合金涂层的ICF玻璃靶丸, 表面由平均直径为50 nm的细小颗粒组成, 表面粗糙度小, 磁性能高, 可望用于磁悬浮实验研究。
ICF玻璃靶丸 化学镀 磁性涂层 磁悬浮 ICF glass target electroless plating Ni-Co-Fe-P Ni-Co-Fe-P magnetic plating magnetic suspension 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2599
西南科技大学,材料科学与工程学院,四川,绵阳,621010
采用化学镀方法对ICF空心玻璃微球靶丸进行处理,使其表面均匀包覆一层磁性Ni-P合金镀层,从而使得ICF玻璃靶丸具有一定的磁性,可望用于进行磁悬浮ICF定位打靶实验研究.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对涂层的组成、结构、形貌及磁性能进行了表征.结果表明:对 ICF玻璃靶丸进行化学镀处理,其球形度、同心度和壁厚均匀性都与化学镀前未发生明显改变,其饱和磁化强度和矫顽力分别为3.883×10-3 A/g和1.046×10-3 T.
ICF玻璃靶丸 化学镀 磁性涂层 磁悬浮 强激光与粒子束
2007, 19(10): 1659
1 湖南科技大学,机械设备健康维护省重点实验室,湖南,湘潭,411201
2 武汉理工大学,机电工程学院,湖北,武汉,430070
在微操作中,显微视觉系统获取的图像通常是离焦模糊图像.根据最小二乘原理和回归模型设计自适应滤波器,用于消除图像噪声,提高图像的信噪比;离焦模糊图像的退化模型可用圆盘函数描述,利用模糊图像频域的零点位置来估计圆盘函数的模糊参数;采用基于简化Wiener滤波的逆滤波器方法对模糊图像进行复原.对算法进行了仿真和实验分析,结果表明,该方法能够以较少的运算时间代价获取较好的复原效果.
离焦图像 图像复原 自适应滤波 逆滤波器 Wiener滤波
重庆大学,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
数字摄影测量中自动检测与提取相片中的特征点是关键的第一步.本文以最为著名的Harris角点提取法为基础进行研究,以1幅角点特征显著的电话机图片为实验样品,用Matlab软件编程对算法进行验证.通过实验,提出了改进的角点提取方法,避免了原始Harris方法中选择经验常数k的不确定性和随意性的缺陷,使角点提取更为可靠.本文用同一幅相片检验2种不同算法对图像的角点进行提取的效果,可以看出改进后的方法准确度达90%以上.作为应用的示例,对相机标定图案进行了角点提取.
数字摄影测量 特征点 角点提取法
重庆大学,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
研究紫外光波对人眼的伤害是近年来国际眼科界关心的重点之一.由于防紫外线眼镜片的紫外透射比对人眼的健康至关重要,消费者、技术监督部门以及眼镜销售商都希望有相应的检测手段及仪器,因此,设计研制紫外线透射比测量仪具有重要意义和市场前景.本文研究了紫外光波透射比的检测方法,采用合适的光源、单色器、光电探测器及单片机等构成一种能测量镀膜片及普通光学镜片紫外线透射比的紫外线数字仪.主要介绍仪器的测量原理及单片机软硬件设计.
紫外线 透射比 测量 数字仪
