在采用光栅投影轮廓术的立体视觉方法对目标物体重构过程中,关键的步骤就是求得目标物表面特征点的相位与三维坐标的映射关系。通过对单目相机与投影仪组成的视觉系统建立模型,并对相机坐标系与投影仪坐标系进行空间解析,可得空间中任意一点在图像中坐标(u,v)、绝对相位θ与其在相机坐标系下的三维坐标(xc,yc,zc)存在复杂的非线映射关系。提出基于SVM算法的相位—三维坐标标定方法,用带有圆形标志点的平面标定板进行SVM回归模型的样本采集与训练。并通过对测试集回归预测的数据与实际测量中的数据进行对比,分析实验结果显示该标定方法确实可行,具有较高的标定精度。

针对机器人在投篮过程中因视觉镜头转动幅度小、场地大,导致的识别精度低问题,提出一种考虑场地和空间因素的目标识别方法。分析竞赛用机器人的赛点规则,得出其在比赛中需要重点识别篮球架和罚球点的位置,采用色彩标记法篮球框、门柱、篮球架顶点、侧方点以及四边罚球点,计算每个点权重,通过形态学规则求得边缘特征、线性特征以及中心特征值。建立三维坐标系,计算摄像点与模拟目标点间映射关系,通过映射值分别求得目标点与篮球框在坐标轴三个方向上的角度及目标点与机器人在三方向的距离值,得到角度与距离阈值,根据现场参数代入识别实际目标点。仿真实验证明,所提方法识别精准度高、误差小,鲁棒性好,实用价值高。

形貌检测中,经相位解调和相位展开后,所求得的只是待测物体表面与参考面的相对相位分布,而三维形貌检测要测的是高度分布.在分析一般测试系统的基础上,推导出了相位与高度分布的非线性函数映射关系.设计了标定测试系统的实验方案.通过平移实物参考面,测得其上的相位分布,由平移距离与相位增量之间的关系,用最小二乘迭代法计算相位差与物体高度映射关系.最后,对一个实际测试系统进行了标定,并与Hung的标定方法进行了分析比较.理论和实验都表明,新方法精度高,操作方便,降低了标定复杂度.

针对已有产品的创新设计,为充分考虑不同类型的用户需要信息,利用可拓创新方法对其进行形式化和流程化研究,提出基于用户需要与功能融合的已有产品创新设计方法。建立用户需要事元,并与已有产品功能事元进行比较,若类型一致,则通过功能分析对原系统进行分析,找到问题功能并利用基元理论和可拓变换改进原系统功能结构模型;若类型不同,通过用户需要事元与功能事元的映射关系获得功能动作表现的物元;根据功能事元和结构关系元的映射关系获得