计算机视觉导航定位技术研究概要

计算机视觉导航定位技术研究概要
计算机视觉导航定位技术研究概要

MarkingMate CVP计算机视觉定位

计算机视觉定位操作 先决条件 1. 雷射镜头已做过校正。 2. 雷射与CCD 设备位置皆固定不变。 3. 已安装CCD 驱动程序。 操作方式 1. 汇入CVP 外挂模块 I. 开启MarkingMate ,点选「档案」→「选项」→「延伸外挂模块」,如图1。 II. 勾选「启动」,再点选「汇入模块」。之后于「MarkingMate 」安装目录中「Extdll 」文件夹选取「CVP.dll 」,最后再套用即可使用此模块,见图2。 圖1 圖2

2. CCD 镜头校正 进行镜头校正的目的在于让软件自动根据校正文件的雕刻结果去计算补偿值。 I. 开启16点定位校正档。同样于「Extdll 」文件夹中开启「target.ezm 」文件,将对象大小调整至符合CCD 镜头可见范围后执行雕刻,见图3。 II. 点选雕刻面板上的计算机视觉定位面板,如图4。此时会出现如图5的操作窗口。而操作窗口中所显示的影像为CCD 当下所撷取的画面。 圖3 圖4 圖5

决定是否将计算机视觉定位操作窗口固定在所有开启程序的最上 层。 决定放大或缩小计算机视觉定位操作窗口。 取样:按此按钮开启「取样对话盒」,可进行「取样」与「比对」。 设定:按此按钮开启「CCD 设定」对话盒,可进行「校正」。 III. 点选设定,会出现CCD 设定对话盒,如图6。之后点选校正,进入校正窗口进行16点校正。 CVP 模式:依照实际情况选择单工业相机或是双工业相机。 启动低光源模式:当光源不足的时候,可以启用此功能。 IV. 进入校正窗口后,计算机视觉定位的影像部分会出现一个侦测标靶,如图 7。移动标靶依序寻找每个点的圆心(由左至右,由上而下),最后按下完成即可完成校正。标靶的半径可由侦测半径调整。标靶大小建议要比点还要大一些,如此才能更精准。 圖6 圖7

人工智能与计算机视觉

过去几年,全球的互联网公司包括谷歌、微软、Facebook以及中国的百度、阿里巴巴都在加强人工智能领域的投资,设立自己的人工智能研究院。vivo是第一家设立专攻人工智能方向研究院的中国手机公司。此举是vivo内部已经确立的一份3-5年的中长期发展的战略规划,未来对人工智能的发展研究是必然趋势,vivo公司创始人兼CEO沈炜曾表示“人工智能和5G的结合将会是5G时代手机发展的趋势”。 今年我们看到vivo在产品上不少创新,比如AI拍照、商用屏下指纹技术等等,这些都是基于生物特征(biometrics)的鉴别技术,除此之外还有对人脸、虹膜、指纹、声音等特征上的识别,这些大多涉及到视觉信息,正是体现了计算机视觉的应用性,那什么是计算机视觉呢? 计算机视觉技术的概念 正像其它学科一样,一个大量人员研究了多年的学科,却很难给出一个严格的定义,模式识别如此,目前火热的人工智能如此,计算机视觉亦如此。与计算机视觉密切相关的概念有视觉感知(visual perception),视觉认知(visual cognition),图像和视频理解( image and video understanding)。这些概念有一些共性之处,也有本质不同。 从广义上说,计算机视觉就是“赋予机器自然视觉能力”的学科。自然视觉能力,就是指生物视觉系统体现的视觉能力。一则生物自然视觉无法严格定义,在加上这种广义视觉定义又“包罗万象”,同时也不太符合40多年来计算机视觉的研究状况,所以这种“广义计算机视觉定义”,虽无可挑剔,但也缺乏实质性内容,不过是一种“循环式游戏定义”而已。 实际上,计算机视觉本质上就是研究视觉感知问题。视觉感知,根据维科百基(Wikipedia)的定义, 是指对“环境表达和理解中,对视觉信息的组织、识别和解释的过程”。根据这种定

全球卫星导航定位技术的原理及应用论文

浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system)采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上)卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码和C/A码。P码的定位精度高,三维精度可达5 m之内;C/A码定位精度较低,三维精度在50m内。目前C/A 码是对民用免费开放的。因为它是无源定位系统,移动用户的数量没有限制。 2:全球定位系统(Global Positioning System) 简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。 全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 3:卫星导航系统 顾名思义,就是“全球卫星导航系统”。主要采用最新GPS技术在导航通讯领域的最新应用系统。卫星导航全球性大众化民用,刚刚开始,有百种应用类型。卫星导航的生命期至

计算机视觉技术

目录 1立体视觉 (1) 1.1计算机视觉技术 (1) 2立体视觉技术 (3) 2.1双目立体视觉技术 (3) 致谢 (8) 附录: (9)

立体视觉 我的毕业论文排版样文 1立体视觉 1.1计算机视觉技术 计算机视觉既是工程领域也是科学领域中的一个富有挑战性的重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科,它已经吸引了来自各个学科的研究者参加到对它的研究之中,其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学、神经生理学和认知科学等[18]。 视觉是各个应用领域,如制造业、检验、文档分析、医疗诊断和军事等领域中各种智能自主系统中不可分割的一部分。由于它的重要性,一些先进国家,例如美国把对计算机视觉的研究列为对经济和科学有广泛影响的科学和工程中的重大基本问题,即所谓的重大挑战。“计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图像信号,纹理和颜色建模,几何处理和推理,以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起[19]。”作为一门学科,计算机视觉开始于60 年代初,但在计算机视觉的基本研究中的许多重要进展是在80 年代取得的。现在计算机视觉已成为一门不同于人工智能、图象处理、模式识别等相关领域的成熟学科[20]。 不少学科的研究目标与计算机视觉相近。这些学科包括图像处理、图像识别、景物分析、图像理解等。由于历史发展或领域本身的特点这些学科互有差别,但又有某种程度的相互重叠。为了清晰起见,把这些与计算机视觉有关的学科从研究目标和方法角度加以归纳[21]。 (1)图像处理 图像处理技术把输入图像转换成具有所希望特性的另一幅图像。例如,可通过处理使输出图像有较高的信噪比,或通过增强处理突出图像的细节,以便于操作员的检验。在计算机视觉研究中经常利用图像处理技术进行预处理和特征抽取。 (2)图像识别 图像识别技术根据从图像抽取的统计特性或结构信息,把图像分成预定的类别。在计算机视觉中图像识别技术经常用于对图像中的某些部分(例如分割区域)的识别和分类。 第 1 页(共9页)

计算机视觉简介

人们常说:眼睛是心灵的窗户,通过眼睛人们可以轻易地交流情感,眼睛也是与外界交流的窗口,这些都是通过“看”来完成的。 人们可以很容易“看到”一幅画,但这一“简单”过程并不如此简单,大致上它可以分为以下几个阶段:首先是通过眼睛将图成像在视网膜上;其次大脑对图像进行理解;最后根据处理的结果做出反应。用比较专业一点的语言来描述,该过程包括了识别、描述与理解三个层次;这其中还隐含了边缘检测(各物体的轮廓等)、图像的分割(各物体区域的划分)等阶段。以上实际上概述了视觉系统的三个层次,即低层阶段:基于图像特征提取及分割阶段;中层阶段:基于物体的几何模型与图像特性表达阶段;高层阶段:基于景物知识的描述、识别与理解阶段,这是根据先验知识介入的程度划分的,且实现起来也越来越困难。 毫无疑问,如何人工实现这一过程是极具挑战性和应用前景的一项工作,计算机视觉也因此而应运而生。计算机视觉是研究用计算机和成像设备来模拟人和生物视觉系统功能的技术学科,其目标是从图像或图像序列中获取对外部世界的认知和理解,即利用二维图像恢复三维环境中物体的几何信息,比如形状、位置、姿态、运动等,并能描述、识别与理解。 计算机视觉的基础是各种成像设备,例如CCD(Charge Coupled Device )摄像机(数码相机属于此类型)、红外摄像机、医学上常用的核磁共振成像、X射线成像等,这些设备不仅可以成像,还可以获取比人眼更丰富的图像,人们可以形象地把摄像机看成计算机视觉的视网膜部分。可以说从人类拍摄出第一幅图像开始,就为计算机视觉的诞生奠定了基础。 而计算机视觉的核心是数字电子计算机,其发展可谓突飞猛进,在计算和存储能力上,人脑已经无法与之相比,人们的目标就是利用计算机非凡的计算处理能力来代替人脑实现对图像的理解,而计算机日新月异的发展也使得这一愿望越来越成为可能。 用于指导“计算机”这个大脑运作的核心是计算机视觉的理论方法,计算机视觉使用的理论方法主要基于几何、概率和运动学计算与三维重构的视觉计算理论,它的基础包括射影几何学、刚体运动力学、概率论与随机过程、图像处理、人工智能等理论。在20世纪70年代,视觉研究大多采用模式识别的方法;80年代,开始采用空间几何的方法以及物理知识进行视觉研究;90年代以后,随着智能机器人视觉研究的发展,引入了许多新的理论与技术如主动视觉理论、不变量理论、融合技术等,并应用于许多计算机视觉系统中。 研究计算机视觉,不得不提的是英国已故科学家戴维·马尔(David Marr),他在计算机视觉发展史上可谓写下了浓重的一笔。在20世纪70年代末,他提出了第一个

人机交互中的计算机视觉技术.

人机交互中的计算机视觉技术 基于视觉的接口概念 计算机视觉是一门试图通过图像处理或视频处理而使计算机具备“ 看” 的能力的计算学科。通过理解图像形成的几何和辐射线测定, 接受器(相机的属性和物理世界的属性, 就有可能 (至少在某些情况下从图像中推断出关于事物的有用信息, 例如一块织物的颜色、一圈染了色的痕迹的宽度、火星上一个移动机器人面前的障碍物的大小、监防系统中一张人脸的身份、海底植物的类型或者是 MRI 扫描图中的肿瘤位置。计算机视觉研究的就是如何能健壮、有效地完成这类的任务。最初计算机视觉被看作是人工智能的一个子方向, 现在已成为一个活跃的研究领域并长达 40年了。 基于视觉的接口任务 至今,计算机视觉技术应用到人机交互中已取得了显著的成功,并在其它领域中也显示其前景。人脸检测和人脸识别获得了最多的关注, 也取得了最多的进展。第一批用于人脸识别的计算机程序出现在 60年代末和 70年代初,但直到 90年代初,计算机运算才足够快,以支持这些实时任务。人脸识别的问题产生了许多基于特征位置、人脸形状、人脸纹理以及它们间组合的计算模型, 包括主成分分析、线性判别式分析、 Gabor 小波网络和 .Active Appearance Model(AAM . 许多公司,例如Identix,Viisage Technology和 Cognitec System,正在为出入、安全和监防等应用开发和出售人脸识别技术。这些系统已经被部署到公共场所, 例如机场、城市广场以及私人的出入受限的环境。要想对人脸识别研究有一个全面的认识,见。 基于视觉的接口技术进展 尽管在一些个别应用中取得了成功,但纵使在几十年的研究之后,计算机视觉还没有在商业上被广泛使用。几种趋势似乎表明了这种情形即将会发生改变。硬件界的摩尔定律的发展, 相机技术的进步, 数码视频安装的快速增长以及软件工具的可获取性(例如 intel 的 OpenCV libraray使视觉系统能够变得小巧、灵

导航定位技术与光学的联系

南京理工大学 课程论文 课程名称:导航定位技术概论 论文题目:导航定位技术与光学的联系姓名:王彬 学号: 1111100228 成绩:

导航定位技术与光学的联系 姓名:王彬学号:1111100228 专业:光信息科学与技术 引言:本文主旨是探讨导航定位系统与光信息科学与技术专业之后间的联系。对现代科技中的光学和导航技术作了详细的介绍。讨论现代光学技术与导航系统的共通之处。举例介绍了光在导航定位系统中应用的实例,如激光陀螺,光纤陀螺和激光跟踪导航。并对未来可能的发展做了展望。 光学作为一门诞生340余年的古老科学 经历了漫长的发展过程 从经典光学到近代光学 再到现代光学 它的发展也表征着人类社会的文明进程。展望21世纪 随着以光信息为代表的信息化社会的发展 人类将迈进光子时代 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。光学是研究光的产生和传播、光的本性、光与物质相互作用的科学。光学作为一门诞生340 余年的古老科学, 经历了漫长的发展过程, 它的发展也表征着人类社会的文明进程。20 世纪以前的光学, 以经典光学为标志, 为光学的发展奠定了良好的基础; 20 世纪的光学, 以近代光学为标志取得了重要进展, 推动了激光、全息、光纤、光记录、光存储、光显示等技术的出现, 走过辉煌的百年历程; 展望21 世纪的现代光学, 将迈进光子时代, 光子学已 不是物理学的学术上的突破, 它的理论及其光子技术正在或已经成为现代应用技术的主角, 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。 定位与导航技术是涉及自动控制,计算机,微电子学,光学,力学,以及数学等多学科的高技术,是实现飞行器特别是航天飞行任务的关键技术,也是武器精确制导的核心技术。导航定位技术被应用于人类生活中的各处各地,时时刻刻。他为我们的的生活提供了巨大的便利,深深地融入我们的生活。他包涵天文导航,地文导航,惯性导航,无线电导航,卫星导航和其他等等。目前应用最广,技术最完善最先进的是卫星导航。有美国的GPS导航系统,俄罗斯的GLONASS系统,欧洲的GALILEO系统和中国的北斗导航系统。其中最具代表性的是美国的GPS。 最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了,该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星,地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样 粗码精度可达100m,精码精度为10m。由于预算压缩,GPS计划不得不减少卫星发射数量 改为将18颗卫星分布在

计算机视觉期末复习

一、 1.什么是计算机视觉?理解计算机视觉问题的产生原理。 研究用计算机来模拟生物视觉功能的技术学科。具体来说,就是让计算机具有对周围世界的空间物体进行 传感、抽象、分析判断、决策的能力,从而达到识别、理解的目的。 2.直方图的均衡化 处理的“中心思想”是把原始图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布。直方 图均衡化就是对图像进行非线性拉伸,重新分配图像像素值,使一定灰度范围内的像素数量大致相同。直方图均衡化就是 把给定图像的直方图分布改变成“均匀”分布直方图分布。 是将原图像通过某种变换,得到一幅灰度直方图更为均匀分布的新图像的方法。设图像均衡化处理后,图像的直方图 是平直的,即各灰度级具有相同的出现频数,那么由于灰度级具有均匀的概率分布,图像看起来就更清晰了。 二、 1.常见的几何变换:平移T x为点(x,y)在x方向要平移的量。 旋转 变尺度:x轴变大a倍,y轴变大b倍。 2.卷积掩膜技术:(,) (,)(,)(,) m n f i j h i m j n g m n =-- ∑∑ 对应相乘再相加掩膜的有效应用——去噪问题 3. 均值滤波器(低通):抑制噪声 主要用于抑制噪声,对每一个目标像素值用其局部邻域内所有像素值的加权均值置换。con命令高斯滤波器:一个朴素的道理,距离目标像素越近的点,往往相关性越大,越远则越不相干。所以,高斯 滤波器根据高斯函数选择邻域内各像素的权值 medfilt1 。 区别方法是:高通滤波器模板的和为0,低通滤波器模板的和为1 常用的非线性滤波器:中值滤波;双边滤波;非局部滤波 4.边缘检测算子:通过一组定义好的函数,定位图像中局部变换剧烈的部分(寻找图像边缘)。主要方法有:Robert 交叉梯度,Sobel梯度,拉普拉斯算子,高提升滤波,高斯-拉普拉斯变换(都是高通滤波器) 1100 cos sin0 [1][1]sin cos0 001 x y x y θθ θθ - ?? ? = ? ? ?? 1100 00 [1][1]00 00 a x y x y b ab ?? ? = ? ? ?? (,) 1 [,][,] k l N h i j f k l M∈ =∑ ? ? ? ? ? ? ? = 1 1 1 ]1 [ ]1 [ 1 1 y x T T y x y x

无人机导航定位技术简介与分析

无人机导航定位技术简介与分析 无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成,组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息,为飞机提供精确的方向基准和位置坐标,同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度,从而保证了无人飞机的自主飞行。 无人机导航是按照要求的精度,沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务,除了起始点和目标的位置之外,还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点,因此,在无人机导航中,要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。 一、单一导航技术 1 惯性导航 惯性导航是以牛顿力学定律为基础,依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度,经积分运算得出载体的瞬时速度和位置,以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。 计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,不受气象条件限制,是一种自主式的导航系统,具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航 定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前,全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS,欧洲的伽利略,俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。

导航定位技术原理及应用__复习资料

1试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。 (1) 空间星座 GPS卫星星座由24颗(3颗备用)卫星组成,分布在6个轨道内,每个轨道4颗。 基本功能:接收和存储由地面监控站发出的导航信息,接收并执行监控站的控制指令;利用卫星的微处理机,对部分必要的数据进行处理;通过星载原子钟提供精密时间标准;向用户发送定位信息;在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。 (2) 地面监控 地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成,包括5个监测站,1个主控站,3个信息注入站。 监测站:对GPS卫星进行连续观测,进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。 主控站:协调和管理地面监控系统,主要任务:根据本站和其它监测站的观测资料,推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数,并将数据传送到注入站;提供全球定位系统时间基准;各监测站和GPS卫星原子钟,均应与主控站原子钟同步,测出其间的钟差,将钟差信息编入导航电文,送入注入站;调整偏离轨道的卫星,使之沿预定轨道运行;启用备用卫星代替失效工作卫星。 注入站:在主控站控制下,将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等,注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性。 (3) 用户设备 由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。 GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号,以获得必要的导航和定位信息及观测量,并经简单数据处理而实现实时导航和定位。GPS软件主要对观测数据进行精加工,以便获得精密定位结果。 2试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别 一是使用范围不同。“北斗一号”是区域卫星导航系统,只能用于中国及其周边地区,而GPS是全球导航定位系统,在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标数据。二是卫星的数量和轨道是不同的。“北斗一号”有3颗,位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。三是定位原理不同。“北斗一号”是用户首先发射要求服务的信号,通过卫星转发至地面控制中心,地面控制中心计算出用户机的位置后再通过卫星答复用户,而GPS只需要4个卫星的位置信息,由用户接收机解算出三维坐标,由于“北斗一号”本身是二维导航系统,仅靠2颗星的观测信号尚不能定位,观测信号的获得需要具有转发或收发信号功能,而通信功能是GPS不具备的。 3 GPS相较其他导航定位系统的特点 1.功能多,用途广.可以用于导航,测时,测速,测量及授时. 2.定位精度高. 3.实时定位. 天球:以地球质心为中心,半径r为任意长的一个假想的球体。 大地经纬度:大地经度是指通过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角,大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角 天文经纬度:天文经度是指本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角,天文纬度是指过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。 黄道:地球公转的轨道面与天球相交的大圆即地球绕太阳公转时,地球上观测者所见到太阳在天球上运动的轨迹春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时,黄道与天球赤道的交点 赤经:从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度 赤纬:从天赤道沿着天体的时圈至天体的角度

计算机视觉在各个方面的应用

计算机视觉在各个方面的应用 摘要 计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学,更进一步的说,就是是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,用电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科,计算机视觉研究相关的理论和技术,试图建立能够从图像或者多维数据中获取‘信息’的人工智能系统。这里所指的信息指Shannon定义的,可以用来帮助做一个“决定”的信息。因为感知可以看作是从感官信号中提取信息,所以计算机视觉也可以看作是研究如何使人工系统从图像或多维数据中“感知”的科学。 关键词:图像处理,模式识别,图像理解。 正文 1.1序言 计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息,就像人类和许多其他类生物每天所做的那样。 计算机视觉既是工程领域,也是科学领域中的一个富有挑战性重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科,它已经吸引了来自各个学科的研究者参加到对它的研究之中。其中包括计算计科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学,神经生理学和认知科学等。 所需要的知识储备以及相关课程如下, 图1-1 图1-2

1.1.2 现阶段的形式 视觉是各个应用领域,如制造业、检验、文档分析、医疗诊断,和军事等领域中各种智能/自主系统中不可分割的一部分。由于它的重要性,一些先进国家,例如美国把对计算机视觉的 图1-3计算机视觉与其他领域的关系 研究列为对经济和科学有广泛影响的科学和工程中的重大基本问题,即所谓的重大挑战(grand challenge)。计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图象信号,纹理和颜色建模,几何处理和推理,以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起。作为一门学科,计算机视觉开始于60年代初,但在计算机视觉的基本研究中的许多重要进展是在80年代取得的。计算机视觉与人类视觉密切相关,对人类视觉有一个正确的认识将对计算机视觉的研究非常有益。为此我们将先介绍人类视觉。 人类正在进入信息时代,计算机将越来越广泛地进入几乎所有领域。一方面是更多未经计算机专业训练的人也需要应用计算机,而另一方面是计算机的功能越来越强,使用方法越来越复杂。这就使人在进行交谈和通讯时的灵活性与目前在使用计算机时所要求的严格和死板之间产生了尖锐的矛盾。人可通过视觉和听觉,语言与外界交换信息,并且可用不同的方式表示相同的含义,而目前的计算机却要求严格按照各种程序语言来编写程序,只有这样计算机才能运行。为使更多的人能使用复杂的计算机,必须改变过去的那种让人来适应计算机,来死记硬背计算机的使用规则的情况。而是反过来让计算机来适应人的习惯和要求,以人所习惯的方式与人进行信息交换,也就是让计算机具有视觉、听觉和说话等能力。这时计算机必须具有逻辑推理和决策的能力。具有上述能力的计算机就是智能计算机。 智能计算机不但使计算机更便于为人们所使用,同时如果用这样的计算机来控制各种自动化装置特别是智能机器人,就可以使这些自动化系统和智能机器人具有适应环境,和自主作出决策的能力。这就可以在各种场合取代人的繁重工作,或代替人到各种危险和恶劣环境中完成任务。 1.1.3 简单原理 计算机视觉就是用各种成象系统代替视觉器官作为输入敏感手段,由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界,具有自主适应环境的能力。要经过长期的努力才能达到的目标。因此,在实现最终目标以前,人们努力的中期目标是建立一种视觉系统,这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任务。例如,计算机视觉的一个重

全球卫星导航定位技术

全球卫星导航定位技术 摘要:卫星导航定位系统在国民经济建设中占有重要的位置,是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量,是建设国家信息体系的重要基础设施,是直接关系到国家安全、经济发展的关键性系统技术平台。以GPS为代表的卫星导航定位(GNSS)应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。国家对卫星导航定位产业的发展高度重视,“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位为国家高技术工程的12个专项之一,国家发改委在2002年实施了卫星导航产业化专项,以北斗卫星导航试验系统和其他卫星定位导航系统的广泛应用为推动力的我国卫星导航定位产业,正进入高速发展的关键时期。本文介绍了全球卫星导航系统的现状以及分析其原理,并分析了全球卫星导航的发展应用。 关键词:卫星导航定位系统;高新技术 Abstract: the satellite navigation and positioning system in the development of national economy, holds the important position, the informationization of the national economy is the important part of the construction and promote the strength, the construction of national information system is the important infrastructure, is directly related to national security, economic development and the key system technology platform. As a representative of the with GPS satellite navigation and positioning (GNSS) application industry has gradually become a global new high technology industry. National satellite navigation and positioning of the development of the industry, more attention of the tenth five-year plan to determine the program for the development of satellite navigation and positioning for the national high technology project of one of the 12 special, the national development and reform commission in 2002, the industrialization of the satellite navigation special to beidou satellite navigation test system and other positioning satellite navigation system for the wide application of driving force of China’s satellite navigation and positioning industry, entering the critical period of development. This paper introduces the present situation of the global satellite navigation system and analyzes the principle, and analyzed the development and the application of the global satellite navigation. Keywords: satellite navigation and positioning system; High and new technology 按照定位导航的方式可分成:卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。 1、全球卫星导航系统介绍 世界上现有卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲

汽车定位导航系统的研究分析

汽车定位导航系统的研究论文第 I 页 汽车定位导航系统的研究 摘要 汽车定位导航系统是多种技术于一体的电子设备,主要用于实时、高速地提供导航定位、地理信息等,从而改善城市交通情况、促成行车安全并提升道路通行率。 本次研究主要从以下几个方面进行,首先研究了国内外汽车定位导航系统的技术的现状。其次,从导航系统的组成入手,对其工作原理及核心功能做了详细的调研。接着,研究了当前用于实际系统的导航系统的各种设计方法与设计思路。最后,在前期工作的基础之上,提出了以嵌入式系统为基础的导航方法的设计思路,并且从硬件和软件两个方面对设计思路进行了阐述:即设计一款以ARM芯片S3C2440A为核心,以Linux操作系统为软件开发环境的汽车定位导航系统。以期达到低成本、小体积、可靠性能高等设计目的。 关键词:GPS,ARM,汽车定位导航系统,嵌入式系统

汽车定位导航系统的研究论文第 II 页Research on vehicle location and navigation system Author: Fang QiJun Tutor: Li Zijing Abstract Car navigation and positioning system is a variety of technology in the integration of electronic equipment, mainly used in real-time, high speed to provide navigation, geographic information, etc. so as to improve urban traffic conditions, contribute to driving safety and increase the rate of road traffic. This research mainly from the following aspects,first,studied the present situation of the automobile navigation and positioning system technology at home and abroad. Secondly,from the navigation system composed of the working principle and core functions made a detailed investigation.Then,studies the navigation system currently used in the actual system design methods and design ideas.Finally,on the basis of previous work,and put forward based on the embedded system of navigation methods design train of thought,and from the two aspects of hardware and software design were expounded,namely design a S3C2440A ARM chip as the core,based on Linux operating system software development environment of car navigation and positioning system.In order to achieve low cost,small volume and high reliability design purpose. Key words:Global Position System,Advanced Risc Machines,Car navigation and positioning system,Embedded system

浅谈计算机视觉技术

浅谈计算机视觉 随着数字多媒体技术的快速发展,人机交互成为人类生活中不可或缺的一部分。作为计算机技术的一个重要分支,计算机视觉技术近些年来得到了广泛重视,它为人机交互提供了更广阔的发展空间。 计算机视觉就是用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量的机器视觉,在电脑中做进一步的图像处理后成为适合人眼或者检测仪器检测的图像。计算机视觉与图像处理、图像分析、机器人视觉和计算机视觉是彼此密不可分的学科,但相比之下又有不同:计算机视觉的研究对象主要是映射到单幅或多幅图像上的三维场景,例如三维场景的重建。计算机视觉的研究很大程度上针对图像的内容。对于一个计算机视觉系统来说,它主要包括以下部分:程序控制、事件检测、信息组织、物体与环境建模、交感互动。计算机视觉系统的结构很大程度上依赖于其具体应用方向,同时也可由其功能决定:是预先固定的抑或是在运行过程中自动学习调整。但在所有的计算机视觉系统中,图像处理、预处理、特征提取、检测/分割、高级处理几乎是必不可少的。 识别、运动、场景重建、图像恢复是计算机视觉中较为经典的问题。其中,识别就是判定一组图像数据中是否包含某个特定的物体,图像特征或运动状态。这一问题通常可以通过机器自动解决,但是到目前为止,还没有某个单一的方法能够广泛的对各种情况进行判定:在任意环境中识别任意物体。对于运动问题,基于序列图像的对物体运动的监测包含多种类型,例如自体运动和图像跟踪。在场景重建方面,给定一个场景的二或多幅图像或者一段录像,场景重建寻求为该场景建立一个计算机模/三维模型。最简单的情况便是生成一组三维空间中的点。更复杂的情况下会建立起完整的三维表面模型。而在图像恢复中,计算机视觉主要用来移除图像中的噪声。 在进行计算机视觉方面的系统开发时,有一个很有用的工具库,即OpenCv,它是Intel资助的开源计算机视觉库,是一套关于计算机视觉的开放源代码的API 函数库,由一系列C函数及C++类构成,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。一个典型的计算机视觉算法应包括:数据获取(视频和图像)、预处理(降低噪声,光照、亮度归一化,模糊化,锐化,腐蚀,膨胀等)、特征提取、特征选择、分类器涉及与训练、分类判别。OpenCv对于这六个部分,分别提供了API。但在进行相关部分的研究时,仅有OpenCv是满足不了开发人员的需要的,这就需要去查阅计算机视觉、模式识别、机器学习领域顶级会议、期刊、杂志上面发表的文章,然后再根据这些文章中阐述的原理和方法,来编程实现需要的东西。 随着计算机硬件性能的不断提高,计算机视觉技术的应用从传统的工业自动化、移动机器人视觉导航、医学图像分析、遥感图像等领域逐渐扩展到基于生物特征的识别和验证、基于视觉的人机接口和人机交互、视频监控等领域。在这些以人为中心的计算机视觉应用中,人体是主要对象,涉及对人体的静态和动态特征检测、识别及理解。在现实生活中,我们需要计算机对自然、连续的动作和行为进行分析。基于这种事实,一些技术难题由此而生:分布式视觉信息处理方法和系统、自然连续动作和行为的分割及多层次模型、基于上下境行为的理解。 通过计算机视觉课程讲座的学习,我对该课程有了初步了解,而文中所提的相关概念和理解是我通过查阅相关文献和网络资源所总结的。如果所述的一些技术难题得到解决,将给社会带来极大的经济效益。

2018年计算机视觉技术研究报告

2018年计算机视觉技术研究报告 摘 要:一计算机视觉技术始于20世纪60年代,主要研究如何让机器对图像进行高层次理解和自动化处理三随着机器学习技术的 引入,特别是近几年来深度学习技术的发展,计算机视觉研 究取得了重大进展三数据二算法二算力和应用场景是计算机 视觉的四大核心要素三移动互联网和存储技术的发展,为计 算机视觉技术的研究和应用提供了海量数据三同时监督学习二 非监督学习二强化学习和对抗学习等各种算法形态也在近年 来取得了巨大突破三计算平台更是从CPU发展到现在的GPU 和TPU,算力大幅度提升三这三方面的发展,使得计算机视 觉技术被广泛应用于安防监控二金融二医学影像分析二自动 驾驶二智慧城市等各个应用场景中三 一 计算机视觉发展历程 计算机视觉主要研究的是如何让机器对图像或视频进行高层次的理解三

具体来说,计算机视觉致力于从单个图像或图像序列中自动提取二分析和理解有用的信息,实现自动化的视觉理解三 (一)经典视觉体系的建立 计算机视觉始于20世纪60年代后期,与当时流行的数字图像处理领域不同的是,计算机视觉希望从图像中提取三维结构,以实现全面的场景理解三20世纪70年代,计算机视觉体系慢慢地建立起来,主流研究包括如何进行图像中边缘的提取二线条的标注二非多面体和多面体的建模二光流的研究以及对运动的估计三在之后的十年里,更严格的数学分析被引入视觉建模,比如尺度空间的概念二利用阴影二纹理及焦点进行的形状推断以及一些轮廓模型三到20世纪90年代,投影三维重建的研究渐渐活跃起来,它让我们对于相机校准有了更好的理解三90年代末,基于计算机图形学和计算机视觉领域的交叉作用,一些新的研究慢慢涌现,包括图形渲染二图像变形二视图差值二全景图像拼接以及早期的光场渲染三 经典的计算机视觉系统主要可以分为五个步骤:图像获取二预处理二特征提取二检测分割和语义分析三图像获取由照相机或摄像机来获取图像或视频;预处理则是对图像和视频进行噪声去除和数据整合等处理;特征提取是从图像中提取线二边缘二颜色二方向二纹理等各种复杂度的特征;检测分割则是对有价值的部分进行分割提取;语义分析包括对图像进行识别或分类等过程三 (二)机器学习的引入和应用 机器学习主要研究计算机怎样模拟和实现人类的学习行为,通常来说,机器学习重新组织已有的知识结构来获得新的知识和技能,通过一系列的训练过程来不断提升自身的预测性能三机器学习的出现源于这样一个想法:一个算法的效果应该随着时间的推进越来越好三20世纪90年代,随着计算机硬件和软件的进步,机器学习的实际应用变得越来越广泛三此时,计算机视觉和机器学习的结合变为必然,机器学习技术很大程度上优化了视觉算法,

卫星导航与定位技术学科发展研究论文

卫星导航与定位技术学科发展研究论文 一、引言 卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视 线方向传送的信号,对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航 定位技术相比较可知,卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。经过几十年的发展,卫星导航与定位技术取得了巨大的进步,已经成 为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一,并且已然渗透到国民经济的各 个领域,应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航,以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导 航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球 系统的新阶段。 卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综 合技术领域,是国家科技实力与竞争力的重要标志之一。世界主要军事大国以及经济体都 竞相发展独立自主的全球卫星导航系统Global Navigation Satellite System,GNSS,包括:美国的GPSGlobal Positioning System、俄罗斯的GLONASS Global Navigation Satellite System,欧盟的GALILEOGalileo Navigation Satellite System以及中国的北斗卫星导航系统BDSBeiDou NavigationSatellite System。 当前,卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新 时代,卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT定位、导航、授时移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机。我国应该抓住这一机遇,大力推进卫星导航与 定位学科的进一步发展,为培养大量高精尖专业技术人才,争夺卫星导航与定位的国际市 场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状,对国内外最 具代表性的高校和研究机构进行了对比分析,为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出 若干建议。 二、卫星导航与定位技术学科发展 目前,国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括:武汉大学、同济大学、 中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中 国科学院测量与地球物理研究所等。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究 代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年,以建设世界一流学科为目标,经过十余年的努力,在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究,为我国自主卫星导航 系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。

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