为了使机器人视觉伺服控制系统的目标跟踪精度得到进一步提高,构建一种基于开关卡尔曼滤波器的视觉伺服控制系统。研究视觉伺服的目标跟踪原理,推导相关的数学模型,并分析跟踪误差产生的原因;针对图像采集和处理引入的延时问题,通过卡尔曼滤波估计得到目标运动的速度信息,以此作为前馈量输入视觉伺服控制器,补偿由于目标运动和延时造成的跟踪误差;为了解决卡尔曼滤波器由于目标运动的突然变化而降低估计性能的问题,引入运动监视器以在目标运动突然变化时发出开关信号并重置卡尔曼滤波器;最后对该算法进行实验与仿真。结果表明基于卡尔曼滤波器的视觉伺服控制器能把跟踪误差控制在1 mm以内,而开关卡尔曼滤波器能有效地减少因目标运动状态突然变化而产生的跟踪误差。

为高分辨率探测与识别空间低轨道运动目标,提出一套傅里叶望远镜发射器阵列配置方案及单个发射器设计方案.该发射器系统整合了大气畸变测量系统、反馈控制校正系统及目标跟踪系统;利用大气湍流波前矫正跟踪技术实现对快速运动目标的准确跟踪;通过同时发射多束干涉激光扫描目标的方法提高成像速度;对激光束干涉及其在湍流大气中斜程传播等情况进行计算机仿真.理论分析和仿真结果表明,该方案可满足低轨道运动目标快速成像对傅里叶望远镜发射器的设计要求.