視覺傳感器是整個機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源,主要由一個或者兩個圖形傳感器組成,有時還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)要處理的非常原始圖像。圖像傳感器可以使用激光掃描器、線陣和面陣CCD攝像機(jī)或者TV攝像機(jī),也可以是較新出現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。視覺傳感器是指:利用光學(xué)元件和成像裝置獲取外部環(huán)境圖像信息的儀器,通常用圖像分辨率來描述視覺傳感器的性能。視覺傳感器的精度不但與分辨率有關(guān),而且同被測物體的檢測距離相關(guān)。被測物體距離越遠(yuǎn),其一定的位置精度越差。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的使用環(huán)境。浙江服務(wù)雷達(dá)傳感器
智能機(jī)器視覺傳感技術(shù):智能機(jī)器視覺傳感技術(shù)下的智能機(jī)器視覺傳感器也稱智能相機(jī),是近年來機(jī)器機(jī)器視覺領(lǐng)域發(fā)展較快的一項新技術(shù)。智能相機(jī)是一個兼具圖像采集、圖像處理和信息傳遞功能的小型機(jī)器視覺檢測系統(tǒng),是一種嵌入式計算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)。它將圖像傳感器、數(shù)字處理器、通訊模塊和其他外設(shè)集成到一個單一的相機(jī)內(nèi),由于這種一體化的設(shè)計,可降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,并提高可靠性。同時系統(tǒng)尺寸很大程度縮小,拓寬了機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域。由于智能機(jī)器視覺傳感器的易學(xué)、易用、易維護(hù)、安裝方便,可在短期內(nèi)構(gòu)建起可靠而有效的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)等優(yōu)點,使得這項技術(shù)得到飛速的發(fā)展。浙江服務(wù)雷達(dá)傳感器視覺傳感器攝取的圖像經(jīng)空間采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成一個灰度矩陣,送入計算機(jī)存儲器中,形成數(shù)字圖像。
傳感器故障診斷:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法近年來被應(yīng)用于機(jī)器人避障系統(tǒng)中的傳感器故障診斷領(lǐng)域。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種并行處理機(jī)制的網(wǎng)絡(luò),且它可以通過學(xué)習(xí)而獲得外界知識,知識分布存儲各個神經(jīng)元之間連接權(quán)值上,它可以完成輸入模式到輸出模式的復(fù)雜映射,具有容錯能力強(qiáng)和運(yùn)行速度快的特點。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行機(jī)器人避障系統(tǒng)的故障診斷的方法是:①選擇系統(tǒng)中關(guān)鍵傳感器輸出作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入變量,并規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的輸出變量值;②選擇合適類型和結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);③根據(jù)所選擇的輸入輸出信號的歷史數(shù)據(jù),離線對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,獲得網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值或閥值;④在線將前面選擇的輸入輸出數(shù)據(jù)作用于網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)輸出便可給出診斷結(jié)果。
傳感器信息處理:小波分析法。小波變換的基本思想是用一族小波基函數(shù)去表示或逼近——信號,很好地解決了時間和頻率分辨力的矛盾,適合于對時變信號進(jìn)行局部分析。小波變換作為一種新的信號處理方法,近幾年,將小波分析應(yīng)用在機(jī)器人避障系統(tǒng)實時采集傳感器信號檢測分析中,通過對傳感器信號的多尺度分解,濾除被測傳感器信號中混入的噪聲成分,重構(gòu)真實信號,這樣可以有效提高機(jī)器人避障系統(tǒng)中采樣數(shù)據(jù)的可靠性,進(jìn)而可以提高避障系統(tǒng)的控制精度。另外它還有數(shù)據(jù)壓縮功能,對此系統(tǒng)大量的傳感信號進(jìn)行壓縮處理可以節(jié)省存儲空間,提高運(yùn)算速度。觸覺是人與外界環(huán)境直接接觸時的重要感覺功能,研制滿足要求的觸覺傳感器是機(jī)器人發(fā)展中的技術(shù)關(guān)鍵之一。
視覺傳感器具有車道線識別、障礙物檢測、交通標(biāo)志和地面標(biāo)志識別、交通信號燈識別、可行空間檢測等功能。(1)車道線識別:車道線是視覺傳感器能夠感知的非?;镜男畔?,擁有車道線識別功能,即可實現(xiàn)高速公路的車道保持功能。(2)障礙物檢測:障礙物種類很多,如汽車、行人、自行車、動物等,有了障礙物信息,無人駕駛汽車即可完成車道內(nèi)的跟車行駛。(3)交通標(biāo)志和地面標(biāo)志識別:交通標(biāo)志和地面標(biāo)志可作為道路特征與高精度地圖做匹配后,輔助定位,也可以基于這些感知結(jié)果進(jìn)行地圖的更新。(4)交通信號燈識別:交通信號燈狀態(tài)的感知能力對于城區(qū)行駛的無人駕駛汽車十分重要。(5)可通行空間檢測:可通行空間表示無人駕駛汽車可以正常行使的區(qū)域。視覺傳感器是整個機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源。浙江服務(wù)雷達(dá)傳感器
傳感器的靈敏度高,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度。浙江服務(wù)雷達(dá)傳感器
視覺傳感器有哪幾種?視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用是以攝像頭方式出現(xiàn)的,一般分為單目攝像頭、雙目攝像頭、三目攝像頭和環(huán)視攝像頭。(1)單目攝像頭。單目攝像頭的優(yōu)點是成本低廉,能夠識別具體障礙物的種類,識別準(zhǔn)確;缺點是由于其識別原理導(dǎo)致其無法識別沒有明顯輪廓的障礙物,工作準(zhǔn)確率與外部光線條件有關(guān),并且受限于數(shù)據(jù)庫,沒有自學(xué)習(xí)功能。(2)雙目攝像頭。相比于單目攝像頭,雙目攝像頭沒有識別率的限制,無須先識別,可直接進(jìn)行測量;直接利用視差計算距離,精度更高;無須維護(hù)樣本數(shù)據(jù)庫。(3)三目攝像頭。三目攝像頭感知范圍更大,但同時標(biāo)定三個攝像頭,工作量大。(4)環(huán)視攝像頭。環(huán)視攝像頭一般至少包括4個攝像頭,實現(xiàn)360°環(huán)境感知。隨著攝像機(jī)技術(shù)的不斷升級,視覺傳感器對于外部環(huán)境的感知能力也在不斷提升。浙江服務(wù)雷達(dá)傳感器
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