收藏本站
《南京信息工程大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于双目视觉的头盔随动系统的研究与实现

刘立恒  
【摘要】:头盔随动系统,其核心算法与目前应用于军用战斗机上的头盔瞄准显示器(Helmet mounted sight)类似,区别在于头盔随动系统的应用场景不仅适用于战斗机,而且适用于坦克、装甲车、一般军用汽车等众多应用领域。随着计算机技术特别是机器视觉和图像处理技术的发展,随动头盔系统经历了硬件和算法上的更新换代。本文采用了双目视觉的测量方法,首先分析了几种较为常用的相机标定算法,并结合了张正友棋盘标定法的基本原理,通过“两步法”实现对相机的标定,进而运用反代法验证了标定结果的准确性;在特征提取环节为了增加对目标点提取的精度,本文设置了以颜色和形状同时作为标志的特征提取点。在特征提取时首先通过颜色信息提取所有可能的颜色标记区域,进一步对所提取的颜色标记区域进行形状判断,通过实验对特征提取结果进行了准确性验证;在三维重建步骤中,本文首先对摄像机矩阵进行了计算,接着运用三维点云计算的方法来获取目标特征区域重心的三维空间坐标值;最后利用欧拉角计算公式,通过旋转前后特征点重心的三维坐标变化,计算出头部运动转角,进一步对实验所得转角进行准确性验证和误差分析。综合以上方法,在实验室环境下对随动头盔系统进行模拟测量,实现了预定目标。为头盔随动提供了一套简单可行的测量方法。因实验硬件及算法的限制,本文最终制作的头盔随动系统仅为原理性样机,系统各个方面制作相对粗糙,在今后的研究工作中还有很多任务需要完成。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP391.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘智慧;付丽华;;基于数字实例的奇异值分解教学研究[J];海南大学学报(自然科学版);2015年04期
2 齐敏;宋方林;黄耀锋;黄丽琼;;头盔瞄准具/头盔显示器产品的数字化质量控制[J];新技术新工艺;2015年05期
3 孙超;徐正平;王德江;;头盔瞄准显示系统运动位姿的预测方法[J];电子测量与仪器学报;2014年07期
4 支健辉;董新民;孔星炜;王旭峰;;相机标定的外界影响因素分析[J];应用光学;2014年02期
5 苏世伟;;战争承受能力的要素与结构优化[J];军事政治学研究;2013年02期
6 李擎;张超;陈鹏;尹怡欣;;一种基于粒子群参数优化的改进蚁群算法[J];控制与决策;2013年06期
7 夏喜旺;杜涵;刘汉兵;;关于大角度范围内四元数与欧拉角转换的思考[J];导弹与航天运载技术;2012年05期
8 ;Information Coding for Cockpit Human-machine Interface[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2011年04期
9 牛金霞;梁发云;;三维重建算法及分析比较[J];科技传播;2011年05期
10 高璐;马玉志;;浅谈Microsoft Visual Studio 2010新特性[J];黑龙江科技信息;2010年32期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邵将;基于视觉认知理论的头盔显示界面信息编码方法研究[D];东南大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊健;基于视觉引导的搬运机器人多目标识别及抓取姿态研究[D];湖北工业大学;2016年
2 王道威;基于OpenCV的图像匹配算法及其靶标定位应用[D];华中科技大学;2016年
3 孙鹏;相机标定方法的研究[D];东北石油大学;2016年
4 赵方文;头盔显示器(HMDs)工业设计研究[D];东南大学;2016年
5 徐昌源;双目视觉全自由度位姿测量引导工业机器人系统的研究与应用[D];华南理工大学;2015年
6 白婷;头盔瞄准界面色彩的认知工效学研究[D];东南大学;2015年
7 范宇浩;双目测距辅助下的数字图像稳定系统[D];北京理工大学;2015年
8 赵逢元;护目镜双目显示光学系统研究[D];南京理工大学;2014年
9 李萌;基于特征选择的Fisher向量在图像分类中的应用[D];北京交通大学;2014年
10 冯焕飞;三维重建中的相机标定方法研究[D];重庆交通大学;2013年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄刚;;实时修正偏移量的循迹机器人控制系统研究与实现[J];仪器仪表学报;2015年11期
2 张酌远;张志忠;王炼红;;改进蝙蝠算法及其在商旅问题的应用[J];电脑与信息技术;2015年05期
3 陈树;许博;徐保国;;基于差分-精英蚁群的QoS组播路由优化算法[J];计算机工程;2015年10期
4 刘伟;董文博;李宗峰;彭超;;主动隔振系统激励器电流分配优化设计[J];载人航天;2015年05期
5 张涛;赵鑫;余益科;蔡晓;;改进混洗蛙跳算法的软硬件划分方法研究[J];信号处理;2015年09期
6 李莉;;OpenCV耦合改进张正友算法的相机标定算法[J];轻工机械;2015年04期
7 毛科技;方凯;戴国勇;金洪波;邬锦彬;陈庆章;;基于改进蚁群算法的无线传感器网络栅栏覆盖优化研究[J];传感技术学报;2015年07期
8 王晓初;卢琛;;四旋翼飞行控制系统的设计与研究[J];自动化仪表;2015年06期
9 李絮;郭英;刘争艳;;一种基于云模型的自适应蚁群算法[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2015年02期
10 吕红;朱作付;;多种群免疫协同进化算法在物流配送中心选址中的研究[J];电脑与信息技术;2015年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吉元元;Spark环境下场景图像的分类研究[D];西安理工大学;2018年
2 张旭;ZD6转辙机故障电流识别方法研究[D];兰州交通大学;2018年
3 路晓冬;基于双目立体视觉的信号弹性能参数测量技术[D];中北大学;2018年
4 苏亚伟;基于卷积神经网络的场景分类算法研究[D];南昌航空大学;2018年
5 徐燃;自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手设计与研究[D];长春工业大学;2018年
6 吴涛;基于RGB-D的室内电子导盲系统研究[D];西安科技大学;2018年
7 刘凌钊;多功能选择性涂覆机的研制[D];哈尔滨工业大学;2018年
8 汪小愉;基于双目视觉的图像深度信息数据集的研究[D];杭州电子科技大学;2018年
9 王栋;机器人自动插件关键技术研究[D];吉林大学;2018年
10 刘立恒;基于双目视觉的头盔随动系统的研究与实现[D];南京信息工程大学;2018年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高媛赟;温小荣;林国忠;佘光辉;王凯;;基于奇异值分解的中国资源一号02C卫星数据的融合评价及应用[J];南京林业大学学报(自然科学版);2015年03期
2 王宏兴;霍玉洪;;奇异值分解的教与学[J];淮南师范学院学报;2015年03期
3 侯翔;杨辉;;基于奇异值分解的遥感图像鲁棒水印算法探讨[J];测绘科学;2015年07期
4 耿明超;赵铁石;边辉;唐启敬;;基于并联理论的单目视觉位姿估计[J];光学精密工程;2013年10期
5 王永生;;机载头盔瞄准显示系统动态性能研究[J];电光与控制;2013年08期
6 张旭东;李文龙;胡良梅;叶子瑞;;基于PMD相机的特征跟踪位姿测量方法[J];电子测量与仪器学报;2013年07期
7 尹英杰;徐德;张正涛;王欣刚;屈稳太;;基于单目视觉的平面测量[J];电子测量与仪器学报;2013年04期
8 徐浪;曾忠;刘金赞;王晓军;;机器视觉在印刷缺陷在线检测中的应用与研究[J];计算机系统应用;2013年03期
9 刘俸材;李爱迪;马泽忠;;结构光视觉系统误差分析与参数优化[J];计算机工程与设计;2013年02期
10 周婧;高印寒;刘长英;张也弛;;基于自适应算法的单目视觉系统的姿态解算[J];光学精密工程;2012年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晶;均衡认知负荷的人机界面信息编码方法[D];东南大学;2015年
2 汪海波;基于认知机理的数字界面信息设计及其评价方法研究[D];东南大学;2015年
3 马智;飞机驾驶舱人机一体化设计方法研究[D];西北工业大学;2014年
4 刘立生;光子计数激光外差探测及拍频信号频谱识别[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
5 姚其;民机驾驶舱LED照明工效研究[D];复旦大学;2012年
6 孙崇勇;认知负荷的测量及其在多媒体学习中的应用[D];苏州大学;2012年
7 傅亚强;基于多维显示的监控作业中工作记忆与情境意识的关系研究[D];浙江大学;2010年
8 王保云;图像质量客观评价技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 龚德英;多媒体学习中认知负荷的优化控制[D];西南大学;2009年
10 朱婕;网络环境下个体信息获取行为研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯晓丽;基于局部特征的图像匹配算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 邓桦;机械臂空间目标视觉抓取的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 夏峰;头盔瞄准系统的人机交互研究及设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 陈立松;工业机器人视觉引导关键技术的研究[D];合肥工业大学;2013年
5 张艳霞;手机屏幕亮度的可用性研究[D];浙江理工大学;2013年
6 孙怡;双目视差测距中的立体匹配技术研究[D];南京邮电大学;2013年
7 朱海波;基于视觉引导的工业机器人工件搬运技术研究[D];沈阳工业大学;2013年
8 童张海;单目视觉空间目标位姿测量算法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
9 张杰;彩色字符编码的认知工效学研究[D];第四军医大学;2012年
10 顾立才;基于双目视觉的机器人柔性识别系统的研究[D];合肥工业大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁江华;盛小波;刘虹;;高精度定时器在数字式随动系统测试中的应用[J];四川兵工学报;2015年08期
2 李克玉;田福庆;杜海东;;某型舰炮随动系统的机电耦合建模及仿真[J];四川兵工学报;2011年04期
3 吴宇航;王占强;;传动间隙对舰炮随动系统的影响研究[J];舰船科学技术;2009年05期
4 孙前来;;模糊积分控制在位置随动系统中的应用[J];太原科技大学学报;2009年03期
5 陈康;;复杂的脉冲式位置随动系统的低成本实现[J];福建电脑;2008年12期
6 朱莹;刘伟;宋琳;;火控随动系统模拟器设计[J];兵工自动化;2008年02期
7 冯广斌;钱林方;冯虎田;;机电随动系统动作可靠性研究[J];火炮发射与控制学报;2001年02期
8 吴仲阳,徐维杰;快速小功率随动系统的研制[J];黑龙江大学自然科学学报;1994年02期
9 吴仲阳;快速低噪声微机随动系统[J];哈尔滨科学技术大学学报;1995年02期
10 吕秀江;直流随动系统的模型参考自适应控制[J];吉林工学院学报(自然科学版);1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王永兰;胡琳静;席东民;;位置随动系统的设计及仿真研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
2 李育苗;瞿寿德;;奇导最优控制和状态观测器在直流随动系统中的应用[A];1988年控制理论及其应用年会论文集(下)[C];1988年
3 王起飞;姚志红;;神经网络自适应控制小功率天线随动系统[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
4 陈彦山;;铸造用机械手模拟随动系统的数字化改造[A];第九届中国铸造协会年会论文集[C];2010年
5 张传安;;小功率随动系统减颤变结构数字控制器的设计[A];1992年控制理论及其应用年会论文集(下)[C];1992年
6 唐旭;;全液控电液随动系统研制开发及应用[A];2004中国水电控制设备论文集[C];2004年
7 屈洁;高魁;别宁勃;潘过;丁毅;;一种数字式随动控制系统设计[A];第六届中国指挥控制大会论文集(上册)[C];2018年
8 陈昌忠;陈永会;柏建国;;智能积分器在随动系统中的应用[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
9 唐旭;颜晓斌;;冗余伺服比例阀控制电液随动系统[A];2005川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集[C];2005年
10 王孟贤;;丹佛斯的伺服控制卡在位置随动系统的应用要点[A];第一届变频器与伺服企业论坛论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 特约记者 马胜伟 特约通讯员 卢遵侯;校园创新:小兵扛帅旗[N];解放军报;2009年
2 朱勇 张国新;“火眼金睛”不揉沙子[N];解放军报;2011年
3 焦毅 杨磊;能者上,不看资历看实力[N];解放军报;2016年
4 郝长清 特约记者 李东星 张世锋;一位“兵专家”引发的成才效应[N];解放军报;2014年
5 本报特约记者 魏国 付晓辉 通讯员 连敏;先行一步的力量有多大[N];解放军报;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘立恒;基于双目视觉的头盔随动系统的研究与实现[D];南京信息工程大学;2018年
2 卢钟岳;三轴随动系统虚拟样机设计与性能分析[D];国防科学技术大学;2013年
3 任彩霞;基于嵌入式实时操作系统的随动系统开发[D];吉林大学;2004年
4 杜伟;随动系统在小口径速射炮系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;2016年
5 张守娟;随动系统的多电机同步控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 王哲;可穿戴助力随动系统的设计与实现[D];电子科技大学;2013年
7 胡德振;武器随动系统的自动测试系统设计与故障诊断技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 霍刊;某型高炮随动系统的辨识仿真研究[D];中北大学;2012年
9 李政;减摇鳍液压随动系统设计及其故障诊断的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 太军君;全数字水轮机调速器电液随动系统的设计和仿真[D];华北电力大学(河北);2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026