多孔径部分重叠仿生复眼成像系统的结构设计和目标的三维定位

发布时间：2017-11-02 11:25

  本文关键词：多孔径部分重叠仿生复眼成像系统的结构设计和目标的三维定位

  更多相关文章： 多孔径复眼成像系统 人工复眼成像系统的成像模型 广义神经网络(GRNN) 目标定位

【摘要】：复眼是昆虫重要的光感受器,其由成千上万的小眼构成,具有大视野的动目标快速检测能力。模拟昆虫复眼的仿生复眼成像系统在机器人视觉导航、大视角测量和全景成像等领域潜在着广泛的应用。本文在课题组研究的多孔径部分重叠仿生复眼成像系统成像模型的基础上,分析了该复眼成像系统用于目标定位的具体情况。在此基础上,本文在原成像系统的基础上增加了三维运动平台,搭建了基于人工复眼成像系统的目标定位的实验装置。根据本实验系统定位的三种情况,本文建立了3个广义神经网络(GRNN)对4个相邻子眼、6个相邻子眼和9个相邻子眼视场同时重叠时9个通道均有目标像点的情况进行定位。为了解决神经网络普遍存在应用范围小的特点,本文抽样了一系列不同物距处能够覆盖以上三种情况的视场的目标像点来对网络进行训练,同时用该区域内的另外一部分测试点对网络的可靠性进行了检测。实验结果表明,在9个子眼视场同时重叠时的定位精度最高,6个子眼视场同时重叠的精度次之,4个子眼视场同时重叠的精度最低。此外,本文通过将广义神经网络的定位结果与BP神经网络的定位结果进行对比,发现GRNN网络具有较高的定位精度和较短的定位时间,适合运动目标的快速定位。本文采用GRNN网络进行目标定位对实现近程空间中运动目标的定位提供了一个新的思路。
【关键词】：多孔径复眼成像系统 人工复眼成像系统的成像模型 广义神经网络(GRNN) 目标定位
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 国外研究现状10-15
• 1.2.2 国内研究现状15-17
• 1.3 论文研究内容与章节安排17-18
• 第2章 人工复眼成像系统用于目标定位实验装置的搭建18-26
• 2.1 多孔径复眼成像系统用于目标定位装置的整体结构18-19
• 2.2 复眼成像系统的光学部分19-21
• 2.2.1 复眼成像系统各通道的透镜和光纤面板19-20
• 2.2.2 复眼成像系统的CMOS图像传感器20-21
• 2.3 人工复眼成像系统的机械传动部分21-25
• 2.3.1 三维运动平台各部分的介绍21-23
• 2.3.2 三维平台的运动模式23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 多孔径复眼成像系统目标定位的方法研究26-39
• 3.1 基于摄像机标定的目标定位26-30
• 3.1.1 基于透视变换矩阵的摄像机标定的目标定位26-28
• 3.1.2 基于张正友标定算法的目标定位28-30
• 3.2 基于神经网络的目标定位的理论分析和算法设计30-38
• 3.2.1 基于BP神经网络的目标定位的理论分析和算法设计30-32
• 3.2.2 基于径向基神经网络的目标定位的理论分析和算法设计32-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 多孔径复眼成像系统目标定位的实验39-59
• 4.1 复眼成像实验系统的介绍39-40
• 4.2 复眼成像系统定位情况的分析40-43
• 4.2.1 人工复眼成像系统典型的视场重叠模式40-41
• 4.2.2 各子眼通道均有目标像点时的视场重叠情况41-43
• 4.3 目标定位的理论模型43-47
• 4.4 基于多孔径复眼成像系统的目标定位47-57
• 4.4.1 图像采集47-49
• 4.4.2 图像处理49-50
• 4.4.3 目标的三维定位50-57
• 4.5 本章小结57-59
• 总结与展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单65-66
• 致谢66

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1 ;《成像系统分析导论》(张保民编著)出版[J];红外技术;1993年01期

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7 方娟;张相华;;小动物活体成像系统的使用与维护[J];轻工科技;2013年12期

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2 郑团结;宋宏伟;;新型卫星成像系统的进展与思考[A];中国感光学会影像材料的研究与应用学术研讨会论文集[C];2009年

3 米光灿;何姜;张勇;赵远;;基于压缩传感的单点成像系统快速算法实验研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（上册）[C];2010年

4 夏琳茜;;一种基于近红外光谱透雾系统的原理与实现[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年

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6 王经瑾;苑杰;刘亚强;林勇;宋征;刘克音;张奇;郑溥堂;;数字化网络化多通道闪光γ射线成像系统[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年

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1 高文;广州自主研发动物活体成像系统[N];中国医药报;2009年

2 王研;英国VeriVide公司提供非接触式数位成像系统[N];中国纺织报;2008年

3 江苏 鲁思慧;浅析超声波医学成像系统[N];电子报;2006年

4 罗学刚;Cytyc的ThinPrep成像系统获批[N];医药经济报;2003年

5 必胜;ECRM的Mako 4成像系统进军四开CTP市场[N];中国新闻出版报;2003年

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