玉米叶片生长状态的双目立体视觉监测技术

研究了使用双目立体视觉技术监测玉米叶片运动的可行性,视觉监测系统包括一个能够垂直升降和水平移动的支架,用于支撑双目相机连续监测被试样品。采用白色荧光小球作为标志物,简化图像算法的同时增加了三维坐标测量精度。图像处理过程中采用亚像素边缘检测算法,有效地提高了立体匹配的精度。仿真实验结果表明,系统测量误差可达0.0139 cm,能够检测叶片微小的位置变化。     

一种车载双目视觉系统的标定

为了在线感知汽车行驶前方道路,搭建车载双目视觉系统,从不同拍摄位置和角度获取多组标定板图像。利用传统标定方法,在MATLAB应用程序Stereo Camera Calibrator工具箱中对图像进行校准及合理性验证,最终得到左右两个相机需要标定的内参数和外参数。标定结果将为视觉系统在车辆环境感知方面的研究奠定基础。     

基于深度图像的猪体尺检测系统

为实现生猪饲养过程中体尺无接触检测,设计了一套基于双目视觉原理的猪体尺检测系统。针对色彩图像提取猪体轮廓易受污物和光照干扰的问题,提出基于深度图像的猪体轮廓提取算法。使用双目视觉系统获得猪体深度图像,利用帧差法提取猪只高度信息,并基于高度信息二值化图像,获得猪体轮廓;结合优化的基于凹陷结构的拐点提取算法,筛选体尺检测关键点,计算体长、体宽、体高、臀宽、臀高5个体尺,编写了基于以上算法的猪体尺检测程序。双目视觉系统三维检测的实验室验证表明:在2 m物距范围内,系统三维检测相对误差均小于1%;系统在实际猪场对32组猪体尺检测结果表明:与手工测量猪体尺相比,本系统检测的体尺平均相对误差在2%左右,平均误差小于2 cm。试验证明基于深度图像的猪体尺检测系统不容易受到脏污和光照干扰,能够实现生猪饲养过程中猪体尺的无接触检测。     

基于双目立体视觉的秧苗直立度自动测定系统

介绍了基于双目立体视觉的秧苗直立度自动测定硬件系统和软件系统组成。在移栽机试验台上，两摄像机经标定后获取秧苗图像，通过图像处理得到二值化秧苗图像，在二维图像空间将秧苗角度信息简化为一条直线，然后利用简化的两条已知直线与两摄像机参数矩阵，进行空间直线三维重建，完成秧苗直立度的测定。试验结果表明：该方法可以获得较高的精度。     

基于双目立体视觉的植株生长状态无损监测方法的研究

基于双目立体视觉的植物生长状态无损测量方法研究,能快速地对植株生长进行无损监测,尤其能准确测量倾斜生长的植株高度,对于农业工程研究有重要意义。本研究在实验室搭建计算机双目立体视觉平台,对大豆植株生长进行无损监测。由于植物的形态与生长条件限制,双相机光轴与基线的夹角未能构成最佳双目测量系统,因此本研究对双目立体视觉平台本身的精度进行了校验。利用VC＋＋6.0编制的图像分析处理软件,结合界跟踪算法与斜率计算对植株的顶芽进行识别,能取得很好的效果。研究表明,实验表明双目立体视觉可应用于植物无损监测,具有广阔的应用前景。     

农作物无损检测的机器视觉系统标定方法研究

基于机器视觉的无损检测是植物生长建模的关键技术之一,对图像采集系统进行标定是实现无损检测的基本步骤.目前,摄像机标定的方法有传统标定方法、主动视觉标定法、自标定方法等.为此,对现有标定方法分别进行了讨论与比较,结果表明,传统线性标定法可以满足农作物无损检测的要求.     

番茄收获机器人视觉系统标定的研究

番茄收获机器人在番茄收获中是靠其视觉系统来获得目标位置信息的,而在定位过程中,首先遇到的就是摄像机的标定问题。为此,主要研究了番茄收获机器人双目视觉系统的标定,标定出了番茄收获机器人双目视觉系统的内部参数和外部参数,为番茄收获机器人双目定位系统提供了系统参数。     

基于图像像素点的前方车辆距离检测研究

为有效控制进而避免交通事故的发生,提出一种基于图像像素点检测前方车辆障碍物距离的方法。利用机器视觉检测到前方车辆可能存在的感兴趣区域,通过边缘特征确定前方车辆的位置,利用角点检测获取车辆在图像中的像素点位置,在对摄像机进行预先标定的基础上,通过透视投影的几何关系,计算出前方车辆距离的方法。     

基于信息融合的农业自主车辆障碍物检测方法

针对单一传感器在智能车辆环境感知中的局限性,提出一种基于摄像机与激光雷达信息融合的农业自主车辆前方障碍物检测方法。对单目摄像机获取的图像进行基于Ft（Frequency-tuned）算法的显著性检测,并生成显著图。同时对激光雷达反射点进行基于数据关联性评估的聚类分析,确定障碍物数量、边界与位置等先验信息。然后以激光雷达坐标相对应的图像像素坐标为种子点,由种子点激活经过处理的显著图,基于受限区域生长实现障碍物区域分割。试验结果表明,基于Ft算法的图像显著性检测具有更好的边缘检测效果,基于种子点的受限区域生长法可以有效地进行障碍物分割。在机器视觉的基础上融入激光雷达数据,可以更好地排除非障碍物的干扰,实现了障碍物的完整检出。     

基于单目视觉工件尺寸测量系统的研究

基于双目视觉三维测量原理,提出了一种摆动式单相机三维测量方法。通过分析系统结构参数对测量精度影响,确定了测量误差处于最小范围时的结构参数。设计了系统的硬件结构并开发了图像处理软件模块,搭建了相应的测量系统。利用平面靶标标定法对该系统进行了立体标定,确立了该系统各坐标系之间的映射关系。     

虚拟技术在拖拉机检测试验中的应用

运用LabVIEW虚拟仪器技术开发平台，设计开发了一个由计算机控制的拖拉机检测试验数据采集分析系统。系统具有操作简单、测试项目多和测试精度高等特点，能对拖拉机的左右制动性能、轴重、车速、烟度、灯光及噪声进行自动测试。     

拖拉机整机控制器CCP标定系统分析与实现

针对某重型拖拉机VCU(Vehicle Control Unit,整机控制器)的参数监测与标定需求,进行了基于CAN标定协议(CAN Calibration Protocol,CCP)的标定系统开发。选取了通信硬件,编写了标定系统的底层驱动程序和上位机标定软件。采用本系统对VCU的有关参数进行了标定实验。实验结果表明,所开发的标定系统能够实现对指定参数的监测与标定功能,达到了设计要求。     

重型车辆电控机械式自动变速系统设计与应用

以dSPACE为控制器设计了重型车辆电控机械式自动变速系统(AMT),按照V模式开发流程进行了硬件设计,控制软件代码自动生成,整车标定与测试.在12挡手动变速重型载货汽车平台上,设计了AMT液压控制系统、换挡执行机构和离合器自动控制系统,确定了系统控制策略,完成了控制软件设计,进行了实车标定与控制性能试验.结果表明,基于dSPACE的重型车辆AMT系统控制性能达到了预期的目标,控制软件开发与实车参数标定、调试容易,可减少控制系统在设计、开发、试验到定型过程中的重复工作,加快研发周期.     

基于虚拟仪器的应变测试静态标定系统

为了将虚拟仪器技术应用于所设计牵引力测量传感装置中,基于虚拟仪器技术设计开发了在线应变测量的静态标定系统。阐述了该系统软件和硬件结构、试验方法、静态特性标定及分析程序设计等,并通过应变传感装置及加载装置进行试验分析。试验结果表明,基于虚拟仪器技术设计的应变测试静态标定系统比传统标定系统结构简单、操作简捷,能够较精确地在线对应变传感器进行标定及静态特性分析。      

一种泵振动噪声在线检测系统的设计

研究设计了一种局域网共享的在线水泵噪声检测系统。包括振动法检测噪声的原理以及系统的硬件设计、软件设计，软件特点、软件主要功能等。系统以局域网为载体，可实现测试过程的远程监控、检测数据的在线共享。     

GD-1高压共轨柴油机电控系统标定平台设计

基于CCP协议开发了柴油机GD-1(电控系统代号)系统的标定平台.该平台PC机端采用USB通信,ECU端采用CAN通信,利用USBCAN智能转换卡实现了与ECU准确、可靠和稳定的通信.利用LabVIEW和VC 混合编程,开发了友好的人机交互界面,实现了CCP协议的驱动程序.利用本标定平台易于实现标定数据的采集、显示、保存和标定功能.     

基于模糊PID控制的激光投线仪光线调节系统

激光投线仪能提供水平线和铅垂线基准,适用于泵站建设中建筑物与机电设备安装的基准标定.为解决传统激光投线仪光线校准精度较低、调节速度慢、人为因素影响较大等问题,在对现有激光投线仪光线调校原理深入研究的基础上,提出了一种新型激光投线仪光线调节系统.首先,设计了一套光线调节平台,该平台采用伺服电动机驱动光线调节螺栓,调节光线的水平度和垂直度,并通过线阵电荷耦合元件(charge-coupled device, CCD)检测激光线的水平度与垂直度来实现设备的校准;其次,基于模糊“比例-积分-微分”(proportion integration differentiation, PID)控制方法设计了用于实现光线自动调节的闭环控制系统.试验测试结果表明,所设计的光线调节平台调节过程平缓,速度快,水平度与垂直度都能控制在±1 mm/5 m范围内,满足出厂要求.     

泵站设备点检管理体系的研究与构建

针对泵站设备管理的现状,汲取现代设备管理理念,结合设备点检管理的先进经验,设计了泵站设备维修标准体系、制度保障体系、五层防护线体系、日常点检组织结构和点检作业流程,制定了点检管理实施方法,以此构建了泵站设备点检管理体系。能更好的把握设备状态,充分发挥设备潜力,提高设备运行的可靠性,完善了泵站技术科学管理体系。为促进设备管理工作的制度化、规范化和标准化,进而实现泵站设备管理的数字化打下坚实的基础,对推进我国泵站现代化管理水平具有指导意义。     

自主式移动机器人定位坐标平滑算法研究

为了提高基于全局视觉导航的移动机器人的全局绝对定位精度，提出了一种适用于较大工作空间的摄像机参数分区标定方法，并借用数字图像中邻域的概念，定义了小区域的8—邻域关系，利用模糊数学的方法确定了中心区域及其邻域的权值函数，有效解决了各小区域边界的定位坐标平滑过渡问题。该平滑算法是一种计算模板，计算量不会因小区域的面积和小区域的个数的增加而增加，对于区域的内部和边缘计算一样有效。     

缸内直喷式天然气发动机的试验研究

进行了由一台汽油机改造成单一燃料天然气发动机的总体设计,着重论述了发动机的电子控制系统。发动机性能试验结果表明,其最大功率和最大转矩都与原汽油机相当,而HC和CO排放量则比原机有显著的降低。