雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析與控制研究.pdf

1、90年代以來,計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理、通信技術(shù)和多媒體技術(shù)得到了飛速發(fā)展,多種技術(shù)的揉和使得機(jī)電一體化產(chǎn)品得到極大進(jìn)步.在成功研制出全方位目標(biāo)自動(dòng)跟蹤一體化智能球形攝像機(jī)的基礎(chǔ)上,作者依托航天技術(shù)支撐基金項(xiàng)目(No.HT-2001-zjdx)研究雙CCD仿人眼頸系統(tǒng),主要包括機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制、雙目立體視覺測(cè)量的相關(guān)理論和技術(shù).為課題的進(jìn)一步研究——三維立體識(shí)別和精確跟蹤提供實(shí)驗(yàn)裝置和理論基礎(chǔ).第一章,闡述了雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)

2、的研究意義和背景,分析了國(guó)內(nèi)外雙目立體視覺系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究和發(fā)展?fàn)顩r,概括了本文的主要研究?jī)?nèi)容.第二章,介紹了雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)的總體方案與原理框架;設(shè)計(jì)并研制出雙CCD仿人眼頸機(jī)構(gòu),建立了數(shù)學(xué)模型和求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程.第三章,研究雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)測(cè)量原理和數(shù)學(xué)模型.建立了雙CCD立體視覺測(cè)距光學(xué)模型;并利用雙目交匯測(cè)量方法得出了雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)立體視覺測(cè)距方程,并進(jìn)行了誤差分析.第四章,研究雙CCD仿人眼頸系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和控制.介

3、紹所研制的四自由度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的電路和軟件系統(tǒng).針對(duì)步進(jìn)電機(jī)的減速機(jī)構(gòu)所帶來的齒側(cè)間隙,提出復(fù)位補(bǔ)償算法,給出了實(shí)現(xiàn)方法,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法有效地消除的間隙誤差.第五章,研究攝像機(jī)的標(biāo)定.利用了成像過程中的徑向排列約束(RAC)分解攝像機(jī)參數(shù),提出了一種基于徑向排列約束(RAC)的攝像機(jī)標(biāo)定算法,從而使得攝像機(jī)標(biāo)定不需要依賴于非線性的優(yōu)化,并通過實(shí)驗(yàn)得到了良好的標(biāo)定結(jié)果.第六章,構(gòu)造了基于視覺傳感器的雙CCD立體測(cè)量模型,對(duì)現(xiàn)