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公开(公告)号：CN113963068B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202111251887.8
申请日：2021-10-25
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种镜像式单像机全向立体视觉传感器全局标定方法，利用立体标定装置拍摄多虚拟双目标定图像并进行预处理，完成靶标有效区域筛选和靶标特征点中心提取及三角化；利用三角形网格对靶标特征点进行排序及对应匹配；基于镜像双目测量模型建立单虚拟双目局部标定模型，计算四对虚拟双目结构的相机内部参数以及左右相机间的旋转矩阵和平移向量，通过非线性优化得到最优解；建立多虚拟双目全局标定模型，选定参考坐标系，计算其余相机坐标系到参考坐标系的旋转矩阵和平移向量，利用李代数方法得到最优解，完成全局标定。本发明能够简化标定过程中的多次拍摄操作，实现全局参数的自动标定，提高镜像式全向立体视觉传感器的测量精度和测量效率。
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公开(公告)号：CN117081438B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311326204.X
申请日：2023-10-13
申请人： 季华实验室
摘要： 本申请属于电机控制技术领域，公开了一种基于FPGA的步进电机开环定位控制方法及其相关设备，摈弃了传统步进电机梯形速度剖面算法中的乘、除运算，利用了梯形速度曲线中加、减速阶段脉冲数目的数学关系，由加法器、比较器、寄存器、计数器等FPGA中使用少量逻辑资源即可实现的简单逻辑构成，不使用任何串行硬件乘法器，节省了FPGA内部资源消耗，缩短了计算时间，提升了控制器的最高输出频率；此外，在接受到新指令时改变剩余脉冲数，并结合比较算法，实现步进电机开环控制器对指令的实时响应；利用FPGA的运算并行性能解决了传统MCU步进电机控制器在多电机控制时性能不佳的问题。
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公开(公告)号：CN113963067A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111243782.8
申请日：2021-10-25
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种采用小靶标对大视场视觉传感器进行标定的标定方法，在对大视场视觉传感器的内外参数进行标定时，通常需要使用标定靶标。大靶标体积大，加工难度大，精度不容易保证；小靶标体积小，容易加工，精度相对较高，但小靶标在整体图像中所占比例太小，降低了大视场视觉传感器内外参数标定的精度。针对这个问题，提出利用多个平面小靶标构建多向靶标，针对设计的多向靶标，研究了二维图像点与三维坐标点的拓扑对应匹配算法，进而完成对特征点的高精度提取，根据提取的特征点解算大视场视觉传感器的内外参数，最后，设计整体优化算法，实现小靶标对大视场视觉传感器内外参数的高精度标定功能。
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公开(公告)号：CN117010427A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202311285726.X
申请日：2023-10-07
申请人： 季华实验室
IPC分类号： G06K7/14
摘要： 本申请涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，通过在安装架设置有测试腔，安装架上设置有第一光源、主相机和辅助相机，主相机的第一光轴与辅助相机的第二光轴相交于所述回转体的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，以使主相机的视野与辅助相机的视野有重叠；第一光源用于对回转体表面进行照明，主相机用于采集包含回转体表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机用于采集包含回转体的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；数据处理器用于根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码，从而实现快速获取回转体表面标识码。
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公开(公告)号：CN113963068A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111251887.8
申请日：2021-10-25
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种镜像式单像机全向立体视觉传感器全局标定方法，利用立体标定装置拍摄多虚拟双目标定图像并进行预处理，完成靶标有效区域筛选和靶标特征点中心提取及三角化；利用三角形网格对靶标特征点进行排序及对应匹配；基于镜像双目测量模型建立单虚拟双目局部标定模型，计算四对虚拟双目结构的相机内部参数以及左右相机间的旋转矩阵和平移向量，通过非线性优化得到最优解；建立多虚拟双目全局标定模型，选定参考坐标系，计算其余相机坐标系到参考坐标系的旋转矩阵和平移向量，利用李代数方法得到最优解，完成全局标定。本发明能够简化标定过程中的多次拍摄操作，实现全局参数的自动标定，提高镜像式全向立体视觉传感器的测量精度和测量效率。
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公开(公告)号：CN113963067B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202111243782.8
申请日：2021-10-25
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种采用小靶标对大视场视觉传感器进行标定的标定方法，在对大视场视觉传感器的内外参数进行标定时，通常需要使用标定靶标。大靶标体积大，加工难度大，精度不容易保证；小靶标体积小，容易加工，精度相对较高，但小靶标在整体图像中所占比例太小，降低了大视场视觉传感器内外参数标定的精度。针对这个问题，提出利用多个平面小靶标构建多向靶标，针对设计的多向靶标，研究了二维图像点与三维坐标点的拓扑对应匹配算法，进而完成对特征点的高精度提取，根据提取的特征点解算大视场视觉传感器的内外参数，最后，设计整体优化算法，实现小靶标对大视场视觉传感器内外参数的高精度标定功能。
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公开(公告)号：CN113989105B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202111246846.X
申请日：2021-10-26
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种单相机球面镜反射成像投影装置，其由球面反射镜、摄像机、数据传输线和计算机组成。本发明成像映射模型由三维空间点P经球面反射镜形成球面反射镜像虚拟点，由摄像机拍摄，在图像平面中形成图像点，图像由数据传输线存储到计算机内，根据通用单相机球面镜反射成像模型，计算出图像点的图像像素坐标。本发明首次建立了任意位置和角度下，单相机球面镜反射成像的定量投影模型；实现了空间点经球面镜反射至摄像机平面图像点的投影成像。
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公开(公告)号：CN113989105A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111246846.X
申请日：2021-10-26
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明涉及一种单相机球面镜反射成像投影装置，其由球面反射镜、摄像机、数据传输线和计算机组成。本发明成像映射模型由三维空间点P经球面反射镜形成球面反射镜像虚拟点，由摄像机拍摄，在图像平面中形成图像点，图像由数据传输线存储到计算机内，根据通用单相机球面镜反射成像模型，计算出图像点的图像像素坐标。本发明首次建立了任意位置和角度下，单相机球面镜反射成像的定量投影模型；实现了空间点经球面镜反射至摄像机平面图像点的投影成像。
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公开(公告)号：CN113963114A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111243783.2
申请日：2021-10-25
申请人： 季华实验室
摘要： 本发明公开了一种基于多边形生长的离散边界点追踪方法，在完成三维点云孔洞边界点检测的基础上，构造离散边界点集凸包，基于点到多边形线段的欧式距离约束进行多边形生长，实现对离散孔洞边界点追踪出区域边界。本发明方法避免了采用德洛内(Delaunay)三角化法或滚球法需要人为设置合适的参数阈值，能够准确地追踪出点云孔洞的凹边界，为后续的物体缺陷面积测量、点云孔洞填补提供便利。
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公开(公告)号：CN117010427B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311285726.X
申请日：2023-10-07
申请人： 季华实验室
IPC分类号： G06K7/14
摘要： 本申请涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，通过在安装架设置有测试腔，安装架上设置有第一光源、主相机和辅助相机，主相机的第一光轴与辅助相机的第二光轴相交于所述回转体的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，以使主相机的视野与辅助相机的视野有重叠；第一光源用于对回转体表面进行照明，主相机用于采集包含回转体表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机用于采集包含回转体的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；数据处理器用于根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码，从而实现快速获取回转体表面标识码。
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