检索结果-内蒙古大学图书馆

无人系统技术 2019年第1期2卷 29-38页

作者：梁桥康汤鹏晏昕童孙炜湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 电子制造业智能机器人技术湖南省重点实验室长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

在无人驾驶技术的发展过程中,行人感知和检测技术被公认为最重要的技术之一。因其不但对准确性要求极高,而且行人检测的实时性也对于无人车能否及时避险有着很重要的意义。ACF(Aggregate Channel Feature)算法是公认的快速行人检测算法... 详细信息

在无人驾驶技术的发展过程中,行人感知和检测技术被公认为最重要的技术之一。因其不但对准确性要求极高,而且行人检测的实时性也对于无人车能否及时避险有着很重要的意义。ACF(Aggregate Channel Feature)算法是公认的快速行人检测算法之一,针对传统后处理方法的不足,对其提出了改进方法。该方法引入了高分保留尺度比变量和区域扩散抑制策略对行人周围的误检窗口进行动态阈值抑制,基于行人本身的宽高比特性提出窗口修正机制,使误检变为正确窗口。在INRIA行人检测数据集上进行测试,可以使ACF算法在不损失过多时间的情况下,大大提高行人检测精度。

关键词：行人检测无人驾驶窗口修正机制后处理非极大值抑制实时检测

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基于序列2D结构化线特征的桥梁检测机器人末端位姿估计方法

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电子测量与仪器学报 2018年第8期32卷 59-68页

作者：刘理王耀南万智何小娟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桥康智能科技有限公司

针对桥梁底部缺陷检测的人工作业难题,设计了智能移动式桥梁检测机器人系统,结合桥梁的结构化线特征和线轮廓模型2D结构特征,研究了桥梁检测机器人采集末端的位姿估计系统。首先,基于Hough变换和直线段检测(LSD)的结构化线特征的检测方... 详细信息

针对桥梁底部缺陷检测的人工作业难题,设计了智能移动式桥梁检测机器人系统,结合桥梁的结构化线特征和线轮廓模型2D结构特征,研究了桥梁检测机器人采集末端的位姿估计系统。首先,基于Hough变换和直线段检测(LSD)的结构化线特征的检测方法,提出了一种直线段合并、结构化线特征的角结构特征和结构化轮廓特征的检测算法。然后,在序列2D结构化线特征检测的基础上,进行了采集末端位姿估计算法的研究,利用假设-检验框架实现了初始位姿估计,提出了一种新的直线距离度量规则,设计了一种加权最小二乘算法实现采集末端连续位姿的实时估计。最后,开发出基于树莓派和Hokuyo单线激光器的硬件系统,并对提出的基于序列2D结构化线特征末端位姿估计方法进行了现场测试与验证,实验结果表明,该方法具有很好的鲁棒性,在实时性以及精度等方面均满足实际桥梁检测的需要。

关键词：桥梁检测机器人结构化线特征位姿估计加权最小二乘算法

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深度学习图像分割算法在胃癌病理切片中的可行性分析

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第二军医大学学报 2018年第8期39卷 903-908页

作者：梁桥康南洋项韶梅丽孙炜于观贞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电子制造业智能机器人技术湖南省重点实验室长沙410082 上海中医药大学附属龙华医院肿瘤七科上海200032

目的采用基于深度学习的胃癌病理切片分割算法实现对癌症区域的识别。方法以U-Net网络为基本架构设计更深层次的胃癌病理切片分割算法模型Deeper U-Net(DU-Net)。采用区域重叠分割法将数据集分割成若干小块图片,然后利用预先训练好的DU-... 详细信息

目的采用基于深度学习的胃癌病理切片分割算法实现对癌症区域的识别。方法以U-Net网络为基本架构设计更深层次的胃癌病理切片分割算法模型Deeper U-Net(DU-Net)。采用区域重叠分割法将数据集分割成若干小块图片,然后利用预先训练好的DU-Net网络模型对分割的小图片块进行初次分割,并使用图片分类器清除假阳性样本,重新合成新样本。采用重复学习的方法使用新样本进行多次重复训练,将得到的结果应用全连接条件随机场(CRF)进行后续处理。最终得到胃癌分割图片并验证结果。结果经过3次重复学习后,DU-Net网络模型的平均精度为91.5%,平均交叉联合度量(IoU)为88.4%;相比于未经重复学习的基础DU-Net模型,其平均精度提升了5.6%,平均IoU提升了2.9%。结论基于深度学习的胃癌病理切片分割算法实现了精准的分割,提高了模型的泛化能力和鲁棒性,可用于辅助胃癌病理诊断。

关键词：人工智能胃肿瘤病理切片深度学习重叠分割全连接条件随机场重复学习

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旋翼飞行机器人的行人视觉跟踪方法及系统

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电子测量与仪器学报 2018年第11期32卷 97-107页

作者：王耀南罗琼华毛建旭陈彦杰周显恩湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 福州大学机械工程及自动化学院福州350116 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

针对旋翼飞行机器人抖动造成运动图像模糊、行人跟踪时受部分遮挡等因素的影响,易出现行人目标丢失的问题,提出一种经过图像去模糊的图像帧序列的旋翼飞行机器人视觉跟踪方法。首先,为克服旋翼飞行机器人抖动造成运动图像模糊的问题,利... 详细信息

针对旋翼飞行机器人抖动造成运动图像模糊、行人跟踪时受部分遮挡等因素的影响,易出现行人目标丢失的问题,提出一种经过图像去模糊的图像帧序列的旋翼飞行机器人视觉跟踪方法。首先,为克服旋翼飞行机器人抖动造成运动图像模糊的问题,利用维纳滤波对运动图像帧序列进行去模糊处理;其次,为克服单一颜色描述子作为行人模型的缺陷,采取合适的权重融合行人的颜色和HOG描述子作为行人模型;考虑到Camshift算法能较好的跟踪无遮挡的行人目标,且实时性好,而粒子滤波(PF)算法对发生部分遮挡的行人目标的跟踪具有较强的鲁棒性,利用前后两帧图像的行人目标模型的相似度来实现Camshift算法和PF算法的切换,以保障算法实时准确的跟踪行人目标。利用维纳滤波对运动图像去模糊后,行人跟踪准确率从93%提升到100%;利用分段行人目标跟踪算法相比于Camshift算法更具鲁棒性,相比于PF算法,实时性提升26.45%,相比于跟踪学习检测(TLD)算法,实时性提升66%。行人发生部分遮挡时,旋翼飞行机器人跟踪行人的精度在50 cm以内,能够稳定跟踪行人目标。

关键词：旋翼飞行机器人 Camshift 粒子滤波多特征融合行人跟踪

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局部环境增量采样的服务机器人路径规划

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仪器仪表学报 2017年第5期38卷 1093-1100页

作者：陈彦杰王耀南谭建豪毛建旭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

针对室内服务机器人在未知动态环境中工作时的功能需求,提出了一种局部环境增量采样的路径规划算法。该方法首先依据当前环境构建基于障碍物碰撞风险的评估概率;然后在搜索树扩展的过程中,设计了结合碰撞风险评估概率和欧氏距离的代价函... 详细信息

针对室内服务机器人在未知动态环境中工作时的功能需求,提出了一种局部环境增量采样的路径规划算法。该方法首先依据当前环境构建基于障碍物碰撞风险的评估概率;然后在搜索树扩展的过程中,设计了结合碰撞风险评估概率和欧氏距离的代价函数,避免了每次扩展时新节点和潜在扩展边的碰撞检测,提高了算法效率;同时,搜索树扩展借鉴了快速随机扩展图算法的扩展方式,实现在当前搜索树结构下的最优扩展;另外,提供了算法的性能分析。最后,仿真及实验结果表明该方法具有良好的规划性能,需要较少的计算时间和平均迭代次数,能够满足室内服务机器人实时路径规划的工作需求。

关键词：移动机器人复杂动态环境路径规划避碰

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非完整移动机器人目标环绕动态反馈线性化控制

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控制理论与应用 2017年第7期34卷 895-902页

作者：易国毛建旭王耀南郭斯羽缪志强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

本文针对多个非完整移动机器人对静止或运动目标的环绕追踪问题进行研究.每个机器人仅通过自身和其相邻的机器人的位置与方向信息以及所追踪的目标的位置信息来协调其运动.首先,提出了一种基于动态反馈线性化方法的分布式控制策略,并引... 详细信息

本文针对多个非完整移动机器人对静止或运动目标的环绕追踪问题进行研究.每个机器人仅通过自身和其相邻的机器人的位置与方向信息以及所追踪的目标的位置信息来协调其运动.首先,提出了一种基于动态反馈线性化方法的分布式控制策略,并引入一个控制机器人之间相对角间距的非线性函数,控制机器人间的相对角间距.使多个机器人能够以期望的与目标之间的相对距离、环绕速度和机器人之间的相对角间距对目标进行追踪.然后,利用Lyapunov工具对控制算法进行了渐近稳定性和收敛性分析.最后构建了多移动机器人实验平台,进行了数值仿真和实验验证,仿真和实验的运行结果表明了所提出算法的有效性.

关键词：目标跟踪协同控制移动机器人多智能体系统动态反馈线性化

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一种旋翼无人机组合导航系统设计及应用

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传感技术学报 2017年第2期30卷 331-336页

作者：刘洪剑王耀南谭建豪李树帅钟杭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

针对传统组合导航算法相对复杂,对系统硬件要求太高,实时性不好的缺点,设计了一种基于线性卡尔曼滤波器的简单实用组合导航算法。考虑到传统卡尔曼滤波器在系统噪声变化时滤波精度变差甚至发散以及模糊控制器计算量大的缺陷,设计了线性... 详细信息

针对传统组合导航算法相对复杂,对系统硬件要求太高,实时性不好的缺点,设计了一种基于线性卡尔曼滤波器的简单实用组合导航算法。考虑到传统卡尔曼滤波器在系统噪声变化时滤波精度变差甚至发散以及模糊控制器计算量大的缺陷,设计了线性迭代调整观测噪声参数的方法对滤波器进行自适应改进,提高了算法的鲁棒性和实时性。利用STM32微控制器和MEMS惯性单元以及UBLOX GPS定位模块搭建硬件平台进行实验验证。结果表明:在168 MHz时钟频率下,一次姿态数据读取和解算共耗时3.27 ms,一次组合导航滤波耗时2.18 ms,二者分别运行在100 Hz和5 Hz频率下。最终组合导航结果可以满足无人机在1 m的精度范围内自动悬停的需求,验证了所设计的组合导航算法的可靠性和实用性。

关键词：无人机卡尔曼滤波自适应组合导航

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非完整移动机器人领航-跟随编队分布式控制

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仪器仪表学报 2017年第9期38卷 2266-2272页

作者：易国毛建旭王耀南郭斯羽缪志强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 香港中文大学机械与自动化工程学系香港999077

针对非完整移动机器人运动学模型的特点,并且考虑机器人之间的交互关系是局部的,提出了一种基于领航-跟随的非完整多移动机器人分布式编队控制方法。首先提出了一种分布式估计策略,为每个跟随机器人估计(虚拟)领航机器人的位置、方向、... 详细信息

针对非完整移动机器人运动学模型的特点,并且考虑机器人之间的交互关系是局部的,提出了一种基于领航-跟随的非完整多移动机器人分布式编队控制方法。首先提出了一种分布式估计策略,为每个跟随机器人估计(虚拟)领航机器人的位置、方向、线速度等状态;接着利用每个跟随机器人的跟踪误差设计了编队控制算法;使用Lyapunov工具对算法进行了渐近稳定性和收敛性分析;最后,构建了多移动机器人视觉定位与控制实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的有效性。

关键词：非完整移动机器人编队控制领航-跟随分布式控制

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电动汽车IPMSM滑模观测器速度控制方法

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计算机工程与应用 2017年第23期53卷 217-223页

作者：杨喜峰王耀南贾林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长沙410082

增程式电动汽车在实际运行中容易产生驱动电机内部参数不确定性和外部扰动的问题,制约了控制系统性能的进一步提升,针对此问题开展电动汽车内置式永磁同步电机速度跟踪控制的研究。为电动汽车驱动电机设计了常规的基于扰动上下界的滑模... 详细信息

增程式电动汽车在实际运行中容易产生驱动电机内部参数不确定性和外部扰动的问题,制约了控制系统性能的进一步提升,针对此问题开展电动汽车内置式永磁同步电机速度跟踪控制的研究。为电动汽车驱动电机设计了常规的基于扰动上下界的滑模速度控制器。为了抑制抖振,采用滑模观测器对扰动进行观测,将观测结果前馈至控制器内部,对驱动电机中扰动进行补偿,以降低滑模控制器中的抖振。在ECE工况下对基于上下界的滑模控制和基于观测器的控制方案进行了仿真和实验,对速度的跟踪性能和抖振的削弱性能进行了对比,结果显示负载不发生变化时速度跟踪误差由±0.08km/h缩小到±0.01km/h,负载发生变化时,速度跟踪误差由11.3km/h缩小到1.6km/h。

关键词：内置式永磁同步电机滑模观测器增程式电动汽车

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汽车挡风玻璃定位与支架粘合视觉检测系统的设计与实现

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电子测量与仪器学报 2017年第3期31卷 343-352页

作者：毛建旭李明周博文王耀南赵科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 湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201

针对企业提出的汽车前挡风玻璃自动制造需求,设计了一套基于机器视觉的前挡风玻璃定位与支架粘合检测系统。阐述了系统的整体设计方案,详细介绍了电气控制部分、机器人控制部分和机器视觉部分。系统采用底部背光与双侧面条形光相结合的... 详细信息

针对企业提出的汽车前挡风玻璃自动制造需求,设计了一套基于机器视觉的前挡风玻璃定位与支架粘合检测系统。阐述了系统的整体设计方案,详细介绍了电气控制部分、机器人控制部分和机器视觉部分。系统采用底部背光与双侧面条形光相结合的光学控制策略。针对产品的特征,提出了自适应阈值图像分割算法和基于改进的随机霍夫变换特征提取算法,实现汽车挡风玻璃定位和支架粘合质量检测。实验结果表明,设计的系统能够很好地降低粘合支架的次品率,次品率仅为4%,满足了企业生产现场的精度和时间要求,实现粘合精度小于0.5 mm,智能制造系统生产效率为人工的4.5倍,大大提高企业的生产效率。

关键词：机器视觉挡风玻璃定位支架粘合检测

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