没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页仿生双眼:视觉反馈驱动的实时3D立体视控系统
仿生双眼:视觉反馈驱动的实时3D立体视控系统
1 下载量 54 浏览量
更新于2024-08-29
收藏 1.71MB PDF 举报
本文主要探讨的是"仿生双眼的立体视控制系统",这是一种创新性的科研成果,旨在赋予机器人具备人类眼睛类似的视觉能力,并让人类用户能够通过机器人的眼睛来扩展自身的视觉体验。研究者们基于人眼的结构特性和运动规律,设计了一款具有6个自由度的仿生眼平台,模拟人眼的自然运动功能,特别是辐辏调节机制,即眼球的聚焦调整,以实现深度感知。 在系统设计中,关键步骤包括从左右眼摄像机捕获的同步图像中提取特征点并进行匹配。研究人员采用了一系列的图像处理技术,如特征点检测、匹配算法,对图像中的对应点进行精确识别和配对。这些特征点对是控制仿生眼进行三维(3D)视觉的关键,因为它们帮助计算左右眼各自独立的3个自由度(通常指水平和垂直方向以及聚焦)的电机调节参数。 通过将这些计算结果反馈给电机控制器,系统能够实时调整双眼的位置,从而生成适合人眼的3D视觉信号。实验结果显示,整个调节过程在眼球运动后只需300毫秒内完成,确保了在机器人眼的运动过程中,3D视频信号输出几乎可以达到实时性,提高了视觉效果的稳定性。 这项研究的意义不仅在于提升了机器人的视觉性能,使之在功能上更接近人类,而且也为人类提供了新的视觉辅助手段,使得人们可以通过机器人的眼睛突破时空限制,体验更丰富的立体视觉世界。此外,研究成果还得到了国家自然科学基金项目的资助(项目编号:61671014),显示出其在科研领域的价值。 本文的核心内容围绕着仿生眼平台的设计、视觉反馈机制的建立,以及其在3D图像生成中的应用,展示了如何通过计算机视觉和控制理论,实现仿生技术在人机交互中的实际应用。这一创新为未来的机器人技术、虚拟现实以及增强现实等领域开辟了新的可能。
资源详情
资源推荐
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 26卷
Vol.26
第 6期
No.6
2018年 3月
Mar. 2018
收稿日期:2017-03-26 稿件编号:201703276
基金项目:国家自然科学基金项目(61671014)
作者简介:王开放(1992—),男,安徽芜湖人,硕士研究生。研究方向:仿生机器视觉,视觉伺服与机器人控制。
仿生双眼的立体视控制系统
王开放
1,2,3
,张晓林
1,2,3
(1.中国科学院上海微系统与信息技术研究所 上海 200050;2.上海科技大学 信息科学与技术学院,
上海 201210;3.中国科学院大学 北京 100049)
摘要:为了让机器人也能够拥有人类一样的眼睛,也为了让人们更好的借助机器人的眼睛克服在
时间和空间上的限制,看到更多不一样的立体世界,基于人眼的结构特点和运动特性,设计了一个
具有 6 个自由度的仿生眼平台。基于该仿生眼平台以及前人对人眼观看立体世界双眼工作机理的
研究成果,提出了一种基于视觉反馈的仿生双眼的立体视控制方法。对左右眼摄像机采集的同步
图像进行特征点提取、匹配以及一系列过滤筛选得到准确的特征点对,利用这些特征点对来分别
计算左右眼各 3 个自由度的电机调节参数,最后反馈给电机控制器调节双眼相对位置来获取合适
的 3D 图像信号输出。实验中眼球产生运动后,从图像信号进入到最后电机反馈调节结束耗时均在
300 ms 以内,实现了可动仿生双眼在运动中均可近乎实时的保证良好的 3D 视频信号输出。本文方
法不仅能够使机器人眼在功能上更加接近人眼,也能够使人们通过机器人眼实现自身在视觉上的
延伸。
关键词:仿生眼;辐辏调节;图像匹配;3D 图像
中图分类号:TN911.73 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2018)06-0001-06
Stereopsis control system of bionic binocular
WANG Kai⁃fang
1,2,3
,ZHANG Xiao⁃lin
1,2,3
(1. Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,
Shanghai 200050,China;2. School of Information Science and Technology,ShanghaiTech University,
Shanghai 201210,China;3.University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)
Abstract: In order to let robot own eyes like human and help human overcome the limits of time and
space to see more different 3D world with the help of robot eyes,a bionic eye platform with six degrees of
freedom (DOF) was created based on human eyes’ structure characteristics and movement
characteristics. And based on this bionic eye platform and the research achievements of how human eyes
watch 3D world,a stereopsis control function of bionic binocular based on visual feedback was put
forward. At first,feature points from synchronous images captured from left camera and right camera
were extracted,matched and filtered to get correct feature point pairs. Then three degrees of freedom’s
motor control parameters of left eye and three degrees of freedom’s motor control parameters of right eye
were calculated according to these feature point pairs. At last,all six motor controllers adjusted two eyes’
relative position to get proper 3D images. After the eye movement in the experiment,the process from
capturing images to all motor controllers finishing adjusting two eyes’relative position took a few hundred
milliseconds,which achieved proper 3D images could be gotten in time no matter which way to move the
bionic binocular. Not only can this function make robot eyes more similar to human eyes,but it can also
help us to extend our eyes by the help of robot eye.
Key words: bionic eye;convergence adjusting;image matching;3D image
-- 1
下载后可阅读完整内容,剩余5页未读,立即下载
weixin_38623819
- 粉丝: 10
- 资源: 903
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- C++多态实现机制详解:虚函数与早期绑定
- Java多线程与异常处理详解
- 校园导游系统:无向图实现最短路径探索
- SQL2005彻底删除指南:避免重装失败
- GTD时间管理法:提升效率与组织生活的关键
- Python进制转换全攻略:从10进制到16进制
- 商丘物流业区位优势探究:发展战略与机遇
- C语言实训:简单计算器程序设计
- Oracle SQL命令大全:用户管理、权限操作与查询
- Struts2配置详解与示例
- C#编程规范与最佳实践
- C语言面试常见问题解析
- 超声波测距技术详解:电路与程序设计
- 反激开关电源设计:UC3844与TL431优化稳压
- Cisco路由器配置全攻略
- SQLServer 2005 CTE递归教程:创建员工层级结构
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功