检索结果-内蒙古大学图书馆

测控技术 2022年第4期41卷 19-27页

作者：谢黎袁小芳尹柏鑫湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

针对传统元器件缺陷检测算法中存在的效率低、误检率高和易用性不强等问题,提出一种基于改进YOLOv4网络的电路板元器件缺陷检测方法。根据电路板上元器件尺度变化大、小目标数量多的特点,设计了改进的YOLOv4算法对电路板上不同元器件进... 详细信息

针对传统元器件缺陷检测算法中存在的效率低、误检率高和易用性不强等问题,提出一种基于改进YOLOv4网络的电路板元器件缺陷检测方法。根据电路板上元器件尺度变化大、小目标数量多的特点,设计了改进的YOLOv4算法对电路板上不同元器件进行定位与识别,主要通过增强特征融合增加了一个小目标检测尺度并结合K-means++聚类优化选取先验框尺寸来提升元器件定位与识别精度。结合元器件定位与识别的结果,提取并构建了方位与极性特征向量来对元器件及其极性标识在电路板上的绝对位置进行表示。提出一种元器件方位与极性特征向量的相似度匹配计算方法,精准检测了5种常见元器件缺陷。实验结果表明,所提出的算法能够快速、精准地实现电路板元器件定位与识别,并有效检测电路板的不同元器件缺陷。

关键词：机器视觉元器件缺陷检测 YOLOv4 元器件定位相似度匹配

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基于机器视觉的机械表走时精度测量

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第12期47卷 86-94页

作者：曹思佳代扬余洪山李斐孙炜湖南大学电气与信息工程学院/机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518057

针对机械表读时需要耗费大量人力物力的现象,提出了一种基于机器视觉的自动化机械表精度测量方法.首先设计了一个用于图片采集的硬件系统,然后在采集到的图片上,利用改进后的mask-rcnn网络,对指针和各区域进行了提取,其次利用canny算子... 详细信息

针对机械表读时需要耗费大量人力物力的现象,提出了一种基于机器视觉的自动化机械表精度测量方法.首先设计了一个用于图片采集的硬件系统,然后在采集到的图片上,利用改进后的mask-rcnn网络,对指针和各区域进行了提取,其次利用canny算子对表盘进行边缘提取,确定各连通域的质心,根据各质心到12点位与6点位之间连线中点的距离关系,筛选出刻度质心,用刻度质心拟合表盘内圆,确定表盘中心的位置.然后将中心与12点位中心的连线作为测量的基准线,再利用RANSAC最小二乘距离法对各指针的中心线进行提取.通过计算基准线与中心线之间的角度关系,进而达到用机器读取时间的目的,同时针对机械表的读数识别,提出了误差校正原则,大大提高了机械表精度测量的效率.

关键词：机械表机器视觉 mask-rcnn

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医药质量检测关键技术及其应用综述

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仪器仪表学报 2020年第3期41卷 1-17页

作者：张辉易俊飞王耀南吴刘宸陈瑞博长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

医药产品种类多样、生产工艺复杂,传统人工检测已不能满足高端医药发展的需求,而迫切需要对医药检测技术进行革新。医药产业是维系国民健康、关涉国计民生的重要产业,故医药质量检测环节必不可少。首先简要介绍了医药检测的对象及标准,... 详细信息

医药产品种类多样、生产工艺复杂,传统人工检测已不能满足高端医药发展的需求,而迫切需要对医药检测技术进行革新。医药产业是维系国民健康、关涉国计民生的重要产业,故医药质量检测环节必不可少。首先简要介绍了医药检测的对象及标准,重点综述了医药可见异物检测、药物成分检测和包装缺陷等质量检测进展情况,分析了国家药典中多类型药品的现行检测标准。在此基础上,阐述了最新的医药检测关键技术如X射线检测技术、高光谱检测技术、机器视觉的检测技术等,并讨论了医药检测关键技术在多类型药品检测中的应用,最后重点探讨了医药质量检测技术的发展趋势。

关键词：医药产品质量检测 X射线检测技术高光谱检测技术机器视觉

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基于WiFi指纹的层级学习室内定位模型

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电子测量与仪器学报 2021年第4期35卷 118-126页

作者：薛敏孙炜余洪山张星湖南大学电气与信息工程学院控制科学与工程系长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082 电子制造业智能机器人技术湖南省重点实验室长沙410082

随着物联网和信息技术的飞速发展,基于移动位置的服务近年来日益受到关注,同时也促进了室内定位技术的发展。基于WiFi指纹的室内定位技术以其部署广泛、成本低廉等优点受到了学术界的广泛研究。针对移动设备在室内环境中的定位问题,提... 详细信息

随着物联网和信息技术的飞速发展,基于移动位置的服务近年来日益受到关注,同时也促进了室内定位技术的发展。基于WiFi指纹的室内定位技术以其部署广泛、成本低廉等优点受到了学术界的广泛研究。针对移动设备在室内环境中的定位问题,提出了一种层级学习室内定位系统(hierarchical deep learning indoor localization framework,HDLIL)。为获取和学习可靠的指纹特征,采用基于变分自编码(variational autoencoder,VAE)的特征提取模块来表征训练数据的潜在表示。通过构建多层神经网络来分析输入特征与位置输出之间的关系,并在输出层连接Softmax分类器,预测移动设备的位置。在定位阶段,移动设备接收测试数据并发送定位请求,然后通过加载HDLIL估计该测试指纹的位置。最后通过实验对HDLIL的定位性能进行了评估,讨论了不同定位因素对结果的影响,验证了该定位算法的精度及鲁棒性。

关键词：位置管理 WiFi指纹室内定位层级学习模型

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基于几何特征的IC芯片字符分割与识别方法

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智能系统学报 2020年第1期15卷 144-151页

作者：郭晓峰王耀南毛建旭湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

针对IC芯片字符的分割与识别问题,提出了一种基于字符几何特征的分割方法和一种基于字符最小外接圆的归一化与重定位方法,使用基于像素差分的模板匹配完成识别。首先,对芯片图像进行直方图均衡化处理,并利用辅助圆进行中线定位和图像校... 详细信息

针对IC芯片字符的分割与识别问题,提出了一种基于字符几何特征的分割方法和一种基于字符最小外接圆的归一化与重定位方法,使用基于像素差分的模板匹配完成识别。首先,对芯片图像进行直方图均衡化处理,并利用辅助圆进行中线定位和图像校正,定位得到ROI区域并进行均值二值化处理。随后,对二值化ROI图像进行字符分割,以字符的几何特征作为判断条件,从而完成了对缺陷字符的正确分割。之后,对单字符图像提取最大轮廓,利用其轮廓的最小外接圆进行字符的归一化与重定位。最后,对归一化的字符进行差分识别。通过采集4种芯片样本进行实验,结果表明,该方法能够实现芯片字符的准确分割,对于缺陷字符的分割准确率达90%;能够快速精准地识别芯片字符,单字符平均识别时间为4.6 ms,识别准确率达到99.4%。

关键词： IC芯片字符分割字符识别横纵比面积比几何特征最小外接圆像素差分

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光纤Bragg光栅力觉传感器在健康医疗领域的应用

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测控技术 2023年第4期42卷 9-21页

作者：李红豪龙建勇成乐凯梁桥康湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心湖南长沙410082 电子制造业智能机器人技术湖南省重点实验室湖南长沙410082

在微创手术等现代医疗过程中普遍存在力触觉反馈缺失、健康体征监测系统有待完善和提升等问题,使得力触觉感知成为了机器人领域中热门的研究方向。传统的电学类传感器存在明显的体积大和生物相容性差等问题,难以直接应用于微创手术等场... 详细信息

在微创手术等现代医疗过程中普遍存在力触觉反馈缺失、健康体征监测系统有待完善和提升等问题,使得力触觉感知成为了机器人领域中热门的研究方向。传统的电学类传感器存在明显的体积大和生物相容性差等问题,难以直接应用于微创手术等场景。光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术因其抗电磁干扰能力强、生物相容性高、宽带宽和尺寸小等特点,正被广泛应用于健康医疗领域。主要介绍了FBG力觉传感器的工作原理及其传感特性,详细叙述了国内外基于FBG的力触觉传感器在健康医疗方面的研究现状和应用情况,并展望了光纤光栅式力觉传感技术在健康医疗领域的发展趋势。

关键词：机器人传感器光纤Bragg光栅力触觉传感生命体征检测分布式柔性传感器

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无碰撞检测RRT^*的移动机器人运动规划方法

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仪器仪表学报 2020年第10期41卷 257-267页

作者：林依凡陈彦杰何炳蔚黄益斌王耀南福州大学机械工程及自动化学院福州350108 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

快速探索随机树^*(RRT^*)作为一种渐进最优的采样运动规划方法在探索高维空间中具有显著的优势。但RRT^*在执行时需要进行大量的碰撞检测,导致其在复杂环境中收敛速度较慢,效率较低。因此,提出了一种无碰撞检测RRT^*运动规划方法。该方... 详细信息

快速探索随机树^*(RRT^*)作为一种渐进最优的采样运动规划方法在探索高维空间中具有显著的优势。但RRT^*在执行时需要进行大量的碰撞检测,导致其在复杂环境中收敛速度较慢,效率较低。因此,提出了一种无碰撞检测RRT^*运动规划方法。该方法剔除了RRT^*扩展时的碰撞检测,并在代价函数中增加碰撞风险评估函数,从而影响各个节点对父节点的连接选择。当节点或边与障碍物碰撞时,碰撞风险评估函数将显著增大,促使代价函数值显著增大,同时通过设计路径代价的上限,保证了运动规划的避碰能力。最后,仿真结果表明所提方法的收敛速度比RRT^*提高约40%,且在复杂环境中优势更加明显。同时通过移动机器人真实环境实验测试验证了所提方法实时规划的可行性。

关键词：采样运动规划避障快速探索随机树^ 移动机器人

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作业型飞行机器人抓取后重心偏移的轨迹跟踪控制

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控制理论与应用 2020年第10期37卷 2178-2188页

作者：陈彦杰占巍巍张振国何炳蔚王耀南福州大学机械工程与自动化学院福建福州350116 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

作业型飞行机器人是指能够对环境施加主动影响的飞行机器人,它通常由旋翼飞行器与机械臂组合而成.本文针对作业型飞行机器人在动态飞行抓取后,重心位置变化产生的系统控制难题,设计了有效的跟踪控制策略.首先,在系统建模时引入重心偏移... 详细信息

作业型飞行机器人是指能够对环境施加主动影响的飞行机器人,它通常由旋翼飞行器与机械臂组合而成.本文针对作业型飞行机器人在动态飞行抓取后,重心位置变化产生的系统控制难题,设计了有效的跟踪控制策略.首先,在系统建模时引入重心偏移系统参数和重心偏移控制参数,并考虑惯性张量不为常数,提高了系统建模的精度.然后,在姿态解算时,考虑重心偏移对系统性能的影响,构建包含重心偏移系统参数的解算方法,得到更高精度的期望翻滚角和期望俯仰角.接着,设计了基于滑模控制的重心偏移补偿位置控制器,实现了有效的位置跟踪控制.同时,在姿态反演控制器的基础上,加入自适应律估计重心偏移控制参数和变化的惯性张量,再通过小脑神经网络逼近惯性张量的真实值,提高姿态控制器的精度.最后,给出了所设计控制器的稳定性证明,并在仿真环境下验证了所提出的方法的有效性和优越性.

关键词：作业型飞行机器人重心偏移滑模控制自适应反演控制小脑神经网络

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机器视觉技术研究进展及展望

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图学学报 2020年第6期41卷 871-890页

作者：朱云凌志刚张雨强湖南大学电气与信息工程学院机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

机器视觉是建立在计算机视觉理论工程化基础上的一门学科,涉及到光学成像、视觉信息处理、人工智能以及机电一体化等相关技术。随着我国制造业的转型升级与相关研究的不断深入,机器视觉技术凭借其精度高、实时性强、自动化与智能化程度... 详细信息

机器视觉是建立在计算机视觉理论工程化基础上的一门学科,涉及到光学成像、视觉信息处理、人工智能以及机电一体化等相关技术。随着我国制造业的转型升级与相关研究的不断深入,机器视觉技术凭借其精度高、实时性强、自动化与智能化程度高等优点,成为了提升机器人智能化的重要驱动力之一,并被广泛应用于工业生产、农业以及军事等各个领域。在广泛查阅相关文献之后,针对近十多年来机器视觉相关技术的发展与应用进行分析与总结,旨在为研究学者与工程应用人员提供参考。首先,总结了机器视觉技术的发展历程、国内外的机器视觉发展现状;其次,重点分析了机器视觉系统的核心组成部件、常用视觉处理算法以及当前主流的机器视觉工业软件;然后,介绍了机器视觉技术在产品瑕疵检测、智能视频监控分析、自动驾驶与辅助驾驶与医疗影像诊断等4个典型领域的应用;最后分析了当前机器视觉技术所面临的挑战,并对其未来的发展趋势进行了展望,为机器视觉技术的发展和应用推广发挥积极作用。

关键词：机器视觉成像系统视觉处理算法视觉软件挑战与发展趋势

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采用多相关滤波策略的鲁棒长时自适应目标跟踪

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计算机科学 2020年第12期47卷 169-176页

作者：谭建豪殷旺刘力铭王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

传统相关滤波方法在目标运动模糊和光照变化上取得了一定的鲁棒效果,但当目标存在形变、颜色变化、重度遮挡等干扰因素时难以实现跟踪,鲁棒性差,且当目标丢失后不能再恢复,无法实现长时间跟踪。因此,文中提出了一种鲁棒长时自适应目标... 详细信息

传统相关滤波方法在目标运动模糊和光照变化上取得了一定的鲁棒效果,但当目标存在形变、颜色变化、重度遮挡等干扰因素时难以实现跟踪,鲁棒性差,且当目标丢失后不能再恢复,无法实现长时间跟踪。因此,文中提出了一种鲁棒长时自适应目标跟踪算法。首先,提出了一种特征互补策略,将方向梯度直方图和全局颜色直方图的特征响应线性加权,学习对颜色变化和形变都具有鲁棒性的相关滤波模型,用以估计目标位移;然后,仅提取目标前景HOG特征,学习一个判别滤波器,用以保持对目标外观的长期记忆,使用该长期滤波器的输出响应来判别是否出现遮挡或跟踪失败,采用在线SVM分类器对丢失目标进行再检测,从而能够跟踪已丢失目标,以实现长期跟踪;其次,学习了以目标位置为中心的特征金字塔模型以预测尺度变化,防止目标框漂移;最后,在OTB目标跟踪基准数据集上对算法进行实验,并与目前较为流行的目标跟踪算法进行对比,进一步验证了所提算法的鲁棒性、准确性和优越性。

关键词：长时目标跟踪颜色直方图相关滤波 SVM再检测器尺度自适应

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