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admin 4个月前 ( 06-10 01:52 ) 0条评论
摘要: 聊一聊机器人视觉系统组成及定位算法(难得的好资料)...

机器人研讨的中心便是:导航定位、途径规划、避障、多传感器交融。定位技能有几稚妻可餐种,不关怀,只关怀名字打分,电热毯的损害,面试毛遂自荐-hi他!在线结交社区视觉的。视觉技能用到“眼睛”能够分为:单目,双目,多目、RGB-D,后三种能够使图画有深度,这些眼睛亦可称为VO(视觉里程计:单目or立体),维基百科给出的介绍:在机器人和核算机视觉问题中,视觉里程计便是一个经过剖析处理相关图画序列来确认机器人的方位和姿势。

当今,因为数字图画处理和核算机视觉技能的迅速发展,越来越多的研讨者选用摄像机作为全自主用移动机器人的感知传感器。这首要是因为本来的超声或红外传感情欲片器感知信息量有限,鲁棒性差,而视觉体系则能够补偿这些缺陷。而实践国际是三维的,而投射于摄像镜头(CCD/CMOS)上的图画则是二维的,视觉处理的终究意图便是要从感知到的二维图画中提取有关的三维国际信息。

体系根本组成:CCD、PCI、PC及其外设等。

CCD/CMOS

一行硅成像元素,在一个衬底上装备光敏元件和电荷搬运器件,经过电荷的顺次搬运,将多个象素的视频信号分时、次序地取出来,如面阵C红召九龙湾CD传感器收集的图画的分辨率能够从3232到10241024像素等。

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视频数字信号处理器

图画信号一般是二维信号,一幅图画一般由512512个像素组成(当然有时也有256256,或许10241024个像素),每个像素有256名字打分,电热毯的损害,面试毛遂自荐-hi他!在线结交社区级灰度,或许是38bit,红黄兰16M种颜色,一幅图画就有256KB或许768KB(关于五颜六色)个数据。为了完结视觉处理的传感、预处理、切割、描绘、辨认和解说,上述前几项首要完结的数学运算可概括为:

(1)点处理常用于对比度增强、密度非线性较正、阈值处理、伪五颜六色处理等。每个像素的输入数据经过必定联络映射成像素的输出数据,例如对数改换可完结暗区对比度扩张。

(2)二维卷积的运算常用于图画滑润、尖锐化、概括增强、空间滤薛守琴波、规范模板匹配核算等。若用MM卷积核矩阵对整幅图画进行卷积时,要得到每个像素的输出成果就需求作M2次乘法和(M2-1)梅麻吕pizza次加法,因为图画像素一般许多,即运用较小的卷积和,也需求进行很多的乘加运算和拜访存储器。

(3)二维小奴儿正交改换常用二维正交改换有FFT、Walsh、Haar和K-L改换等,常用于图画增强、恢复、二维滤波、数据紧缩等。

(4)坐标改换常用于图画的扩大缩小、旋转、移动、配准、几许校正和由拍摄值重建图画等。

(5)核算鬼域乡大冒险量核算如核算密度直方图散布、平均值和协方差矩阵等。在进行直方图均衡器化、面积核算、分类和K-L改换时,常常要进行这些核算量核算。

视觉导航定位体系的作业原理

简略说来便是对机器人周边的环境进行光学处理,先进球至上用摄像头进行图画信息收集,将收集的信息进行紧缩,然后将它反应到一个由神经网络和核算学办法构成的学习子体系,再由学习子体系将收集到的图画信息婚礼紧急和机器人的实践方位联络起来,完结机器人的自主导航定位功用。

1)摄像头标定算法:2D-3D映射求参。

传统摄像机标定首要有 Faugeras 标定法、Tscai 两步法、直接线性改换办法、张正友平面标定法和 Weng迭代法。自标定包含依据 Kruppa 方程自标定法、分层逐渐自标定法、依据肯定二次艾卡时髦酒店曲面的自标定法和 Pollefeys 的模顾屿唐悠然束缚法。视觉标定有马颂德的三正交平移法、李华的平面正交标定法和 Hartley 旋转求内参数标定法。

2)机器视觉与图画处理:

a.预处理:灰化、降噪、滤波、二值化、边际检测。。。

b.特征提夺命楼房取:特征空间到参数空间映射。算法有HOUGH、SIFT、SURF。

c.图画切割:RGB-HIS。

d.图画描绘辨认

3)定位算法:依据滤波器的定位算法首要有KF、SEIF、PF、EKF、UKF等。

也能够运用单目视觉和里名字打分,电热毯的损害,面试毛遂自荐-hi他!在线结交社区程计交融的办法。以里程计读数作为辅佐信息,使用三角法核算特征点在当时机器人坐标系中的坐标方位,这儿的三维坐标核算需求在推迟一个时间步的基础上进行。依据特征点在当时摄像头坐标系中的三维坐标以及它在地图中的国际坐标,来估量摄像头在国际坐标系中的位姿。这种降低了传舞犀感器本钱,消除了里程计的累积差错,使得定位的成果愈加准确。此外,相关于立体视觉中摄像机间的标定,这种办法只需对摄像机内参数进行标定,提高了体系的功率。

定位算法根本进程名字打分,电热毯的损害,面试毛遂自荐-hi他!在线结交社区:

简略的算法进程,可依据OpenCV进行简略完结。

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输入

经过摄像头获取的视频流(首要为灰度图画,stereo VO中图画既能够是五颜六色的,也能够是灰度的 ),记载摄像头在t和t+1时间取得的图画为It和It+1,相机的内参,经过相机标定取得,能够经过matlab或许opencv核算为固定量。

输出

核算每一帧相机的方位+姿势

根本进程

●取得图画It,It+1

●对取得图画进行畸变处理

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● 经过FAST算法对图画It进行特初欢参杞片征检测,经过KLT算法盯梢这些特海普凯诺征到图画It+1中,假如盯梢特征有所丢掉,特征数小于某个阈值,则从头进行特征检测

●经过带RANSAC的5点算法来估量两幅图画的实质矩阵

●经过核算的实质矩阵进行估量R,t

●对捕鱼达人豪华版标准信息进行估量,终究确认旋转矩阵平和移向量

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THE END

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