一种直线轨迹跟踪的视觉传感器

提出了一种实现直线轨迹跟踪的视觉传感器方案，详细讨论了传感器的基本结构和工作原理，并对其中涉及的数字图像处理技术进行了深入研究。该传感器由激光扫描单元和图像采集处理单元2部分组成，其中，激光扫描单元采用三角法测量原理，利用一维视觉传感扫描的方法实现直线运动物体的轨迹跟踪；图像采集处理单元则利用FPGA和DSP对CCD的输出数据进行高速的数字化处理，并引导后端的执行机构进行相应动作。实验表明，本传感器能以60line／s的速度对被测物进行扫描，并在主机界面上清晰地显示被测物的直线距离信息，测量分辨率可达14μm。     

基于视觉SLAM的动态图像处理方法研究

为解决动态图像处理方法误差大、处理精确性差的问题,以热门的SLAM为目标,对动态图像的处理做进一步的研究,提出基于视觉SLAM的动态图像处理方法。通过设计的ORB-SLAM线程和动态场景下结合PSP网络,实现目标运作的图像切割技术。实现了对ORB-SLAM和图像分割的完美融合。同时剔除目标的动态点,通过将数据集与传统的动态图像处理方法进行对比,得到相应的误差分析数据。实验证明,相较于传统的动态图像处理方法,在动态场景下的绝对轨迹误差、相对路径误差的精度均稳定提高,间接证明了提出的动态图像处理方法的实用性。     

用于视觉假体的新型高动态范围图像传感器像素单元电路设计

针对于视觉假体的应用领域,本文提出了一种新型的高动态范围的CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor,CIS)像素单元电路,该电路采用了列共用单元的条件溢出电容和多次积分技术,大大提高了图像传感器的动态范围,同时使其在低光照时保持较高的灵敏度和信噪比,采用了特许半导体公司的0.35μm CMOS工艺参数对该...     

一种新型大动态范围CMOS图像传感器

提出了一种具有新型像素结构的大动态范围CMOS图像传感器,通过调整单个像素的积分时间来自适应不同的局部光照情况,从而有效提高动态范围。设计了一种低延时、低功耗、结构简单的新型pixel级电压比较器及基于可逆计数器的时间-电压编码电路。采用0.6μm DPDM标准数字CMOS工艺参数对大动态范围像素单元电路进行仿真,积分电容电压Vcint与光电流呈良好的线性关系,其动态范围可达126dB。在3.3V供电电压下,单个像元功耗为2.1μW。     

一种适用于昼夜兼容CMOS图像传感器的动态范围拓展方法

为了提高CMOS图像传感器的动态范围并应用于昼夜兼容成像,提出了一种新的动态范围拓展方法。该方法在像素中设置多个复位屏障,以延长曝光过程中光电二极管的饱和时间,同时通过在不同成像环境中切换像素积分电容大小,提高微光成像时的响应灵敏度和强光成像时的满阱容量,从而实现昼夜兼容高动态成像。经MATLAB仿真证明,该方法可将传统CMOS图像传感器的动态范围从61 dB拓展到102 dB。     

一种基于电荷泵的CMOS图像传感器

提出一种基于电荷泵的CMOS图像传感器.使用一个基本的电荷泵电路提高重置脉冲信号的幅值至5.8 V,使像素单元中的充电节点电压在充电周期可以达到电源电压;同时调整像素单元中的源极跟随器的参数,降低充电节点电压在积分周期的摆动范围下界,充电节点电压的摆幅提高了53.8%,传感器的动态范围提高了3.74 dB.这种方案也减小了充电时间常数,使充电周期减小到10 ns,有效地提高了传感器的图像采集帧率.     

一种基于人眼视觉特性图像传感器的研究

基于韦伯-费希纳法则这一人眼视觉特性重要定律,提出对传统图像传感器线性量化进行改进,引入了对数量化,并设计了一种结构精简的多分辨率ADC,对图像传感器的线性输出信号进行对数量化.使用FPGA验证表明,量化时间缩短为256个时钟周期,且综合资源大幅降低.     

一种梯度自适应宽动态CMOS图像传感器像素结构

提出了一种梯度自适应的宽动态CMOS图像传感器像素结构。该像素结构采用多路分流设计,改变了3T-APS图像传感器的单线性响应率;根据不同的光照强度自适应调整响应率,在低照度时具有较大的响应率,在高照度时具有较小的响应率,从而增大了像素的动态范围。该像素结构简单,无需额外复杂的控制电路即可实现对光照强度的自适应梯度响应。基于0.18 μm 1P4M SMIC工艺,采用SILVACO TCAD仿真软件进行电路设计和仿真。结果表明,该CMOS图像传感器像素结构电路的动态范围可达到112.36 dB。     

基于TCP/IP的视觉传感器的设计

本文详细介绍了一种基于TMS320VC5509A DSP和W5100芯片的视觉传感器的设计.提出了一种TCP/IP视觉传感器的研究方案.并详细分析了这一方案的硬件模块设计,基于DSP/BIOS软件模块设计和实现.     

基于一种视觉注意力机制的图像描述方法

为了提高由图像生成文字描述的准确率,文中提出了一种基于传统的编码解码框架,分别在编码端和解码端融入视觉注意力机制的方法,即在编码端加入空间注意力机制和图像通道级注意力机制相结合的方法。在解码端运用自适应视觉注意力机制的方法,即在传统的解码端上加入一个额外的“视觉哨兵”模块。文中提出的方法在生成文字描述的过程中自动决定是依赖图像特征还是依赖语义特征,并传递给相应的注意力机制。实验证明,相比较单一的视觉注意力机制,文中方法取得了较高的图像描述语句的正确率,具有更好的图像描述性能。     

基于差分进化算法的多维传感器动态解耦方法

差分进化算法(differential evolution algorithm,DE)是近年来比较流行的进化算法,被广泛应用于复杂的优化问题中.但常规的差分进化算法存在停滞现象,容易使算法收敛停止,鉴于此本文提出一种改进的差分进化算法,防止了停滞现象也加快了收敛速率并使算法能收敛到全局最优.基于小生境差分进化算法,提出...     

无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略

无线传感网络通常由固定传感节点和少量移动传感节点构成,动态无线传感网络布局优化有利于提高无线传感网络覆盖率和目标检测概率,是无线传感网络研究的关键问题之一.传统的虚拟力算法在优化过程中容易受固定传感节点的影响,无法实现全局优化.本文结合虚拟力算法和微粒群算法,提出一种面向无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略.该策略通过无线传感节点间的虚拟力影响微粒群算法的速度更新过程,指导微粒进化,加快算法收敛.实验表明,虚拟力导向微粒群优化策略能快速有效地实现无线传感节点布局优化.与微粒群算法和虚拟力算法相比,虚拟力导向微粒群优化策略不仅网络覆盖率高,且收敛速度快,耗时少.     

基于DMD的高动态图像超高帧频显示方法

数字微镜器件(DMD)在用于高帧频探测系统的功能和性能测试时,必须保证DMD能够超高帧频显示图像,而传统的脉冲宽度调制(PWM)方法的显示帧频受限于DMD加载数据所需的最短耗时,无法满足实际需求.为了解决这一问题,驱动DMD超高帧频显示高动态范围的图像,在结合DMD硬件特性和传统PWM理论的基础上,利用图像叠加背景光显示技术,提出了一种改进的脉冲宽度调制DMD实现灰度图像显示的方法.适用于8位灰度以上的高动态范围图像的DMD超高帧频显示,实验表明,该方法将8位灰度图像的DMD显示帧频提高到1 kHz.     

一种新的基于水平集方法的SAR图像分割算法

本文基于Aubert-Aujol（AA）模型和变分水平集方法提出一个新的SAR图像分割模型;在反应-扩散框架下,将各项同性扩散算子加入到该模型的水平集演化方程中,并提出一个两步分裂水平集演化算法,该算法不需要周期性地更新水平集函数。通过对合成图像和Envisat SAR图像的分割实验,表明本文提出的算法具有较准确的边缘定位能力和噪声抑制能力。     

基于动态人工鱼群优化的WSN分簇算法

将群智能优化算法引入无线传感器网络分簇路由协议的设计能有效地节约节点能量和提高分簇效率.针对基本人工鱼群算法在运算速度方面的不足,提出了一种基于动态人工鱼群优化的无线传感器网络分簇算法,算法为了同时具有较好的全局搜索和局部寻优能力,更快地得到最优分簇结果,在一次迭代进化中除了考虑人工鱼的觅食行为、聚群行为和追尾行为的寻...     

基于视觉传感器的自主车辆地面自动辨识技术研究

该自主车辆地面自动辨识技术是以Leobot—Edu自主车辆作为试验载体,并应用DH—HV2003UC-T视觉传感器对常见的5种行车路面（石子路面、水泥路面、土壤路面、草地路面、砖地路面）进行图像信息的采集,应用Matlab图像处理模块对其依次进行压缩编码、复原重建、平滑、锐化、增强、特征提取等相关处理后,再应用MatlabBP神经网络模块进行模式识别。通过对模式识别结果分析可知,网络训练目标的函数误差为20％,该系统路面识别率达到预定要求,可以在智能车辆或移动机器人等相关领域普及使用。     

基于时间域读出的大动态范围CMOS图像传感器

设计了一款基于时间域读出的大动态范围CMOS图像传感器。传感器基于一种新型的结构,其可在时间域下探测高输入光强,在模拟域下探测低输入光强。该设计在传统电容反馈式跨阻放大器(CTIA)的基础上,新增了时间域测量电路,在不改变原有积分过程的同时可实现连续的大动态范围。基于0.35μm,5V-CMOS工艺进行了256×1线列CMOS图像传感器流片,光电二极管面积为22.5μm×22.5μm,并对器件的光电特性进行了后仿真验证。仿真测试结果表明,基于时间域读出的图像传感器可实现96dB的大动态范围,且时间域和模拟域的两路输出信号可同步输出,功耗为7.98mW。     

自主足球机器人全维视觉系统的设计与建模

对全维视觉系统（OPVS）及其成像模型进行了研究。利用单视点约束条件和方程设计了自主足球机器人全维视觉传感器的镜面参数,确定全维视觉传感器的尺寸,建立了包括反光镜的反射模型和摄像头的针孔成像模型在内的一整套完备的数学模型,确定像点和物点间的对应关系,为全维成像提供了必要的数学模型和算法。用仿真实验和真实图像实验验证了系统的实用性。     

信息共享条件下传感器组网发现概率建模

为研究组网传感器协同探测对目标发现概率的提升作用,对信息共享条件下的传感器发现概率进行了建模。首先给出了单传感器独立探测条件下的发现概率计算公式;其次分析给出了信息共享条件下单传感器发现概率的求解方法;之后采用K/N判决准则计算传感器组网探测概率;最后通过仿真分析了不同参数对信息共享条件下传感器发现概率的影响,得出了一些有意义的结论。