张洋 作品数:10 被引量:55 H指数:5 供职机构: 装甲兵工程学院控制工程系 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 武器装备预研基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
基于VSLAM的自主移动机器人三维同时定位与地图构建 被引量:11 2017年 移动机器人在探索未知环境且没有外部参考系统的情况下,面临着同时定位和地图构建(SLAM)问题。针对基于特征的视觉SLAM(VSLAM)算法构建的稀疏地图不利于机器人应用的问题,提出一种基于八叉树结构的高效、紧凑的地图构建算法。首先,根据关键帧的位姿和深度数据,构建图像对应场景的点云地图;然后利用八叉树地图技术进行处理,构建出了适合于机器人应用的地图。将所提算法同RGB-D SLAM(RGB-Depth SLAM)算法、Elastic Fusion算法和ORB-SLAM(Oriented FAST and Rotated BRIEF SLAM)算法通过权威数据集进行了对比实验,实验结果表明,所提算法具有较高的有效性、精度和鲁棒性。最后,搭建了自主移动机器人,将改进的VSLAM系统应用到移动机器人中,能够实时地完成自主避障和三维地图构建,解决稀疏地图无法用于避障和导航的问题。 林辉灿 吕强 王国胜 张洋 梁冰关键词:计算机视觉 同时定位与地图构建 自主移动机器人 避障 稀疏和稠密的VSLAM的研究进展 被引量:21 2016年 从稀疏的方法和稠密的方法两个方面对基于视觉的同时定位和地图构建(VSLAM)进行综述,重点阐述各个方面的关键技术和最新的研究进展,对比分析不同方法的优缺点和实现难点.介绍了深度学习技术应用到VSLAM领域的研究进展,并讨论了二者相互促进的结合方式.最后,展望了实时VSLAM的未来研究方向. 林辉灿 吕强 张洋 马建业关键词:计算机视觉 特征配准 一种便携式火控系统测试设备的设计 自动测试系统已经广泛应用于武器装备的性能评价和故障诊断中,为了满足基层级维修单位的特殊需求,提出了体积小、重量轻、可靠性高的火控系统测试设备。介绍了该设备的工作原理、硬件组成和软件设计。经实践证明,采用这种方法研制的便携... 朱斌 麻雄 张洋 董田沼关键词:装甲装备 火控系统 自动测试设备 故障诊断 基于视觉的多旋翼无人机定位与地图构建 被引量:2 2017年 在缺乏GPS等定位方式的未知环境中,采用视觉的方法对多旋翼无人机定位导航与地图构建逐渐成为该领域研究的热点,本文针对无人机的视觉定位与地图构建技术方法进行综述。首先,分析了两种自主飞行控制方式的优缺点,指出设计的要求和难点;其次,研究无人机定位与地图构建的不同视觉方法,对几种方法特点进行分析并总结研究现状;最后,讨论多旋翼无人机视觉控制的发展趋势。 郭峰 王国胜 吕强 张洋关键词:飞行控制 视觉定位 地图构建 基于视觉的多机器人协作SLAM问题 被引量:5 2015年 视觉SLAM仅采用图像作为外部信息,用于估计机器人位置的同时构建环境地图。SLAM是机器人自主性的基本前提,如今在小动态环境采用激光或者声呐传感器构建2D地图得到较好地解决。然而动态、复杂和大范围下的SLAM仍存在问题,使用视觉作为基本的外部传感器是解决问题的一个新颖热门的研究方法。在视觉SLAM中使用计算机视觉技术,如特征检测、特征描述和特征匹配,图像识别和恢复,还存在很多改善的空间。本文在视觉SLAM领域的最新技术的基础上,对基于视觉的多机器人协作SLAM领域的前沿技术进行综述。 吕强 林辉灿 张洋 马建业关键词:计算机视觉技术 多机器人协作 SLAM 图像识别 外部信息 基于快速控制原型的倒立机器人设计与实现 被引量:1 2016年 介绍了快速控制原型的产生、发展和优势。搭建了倒立机器人快速控制原型硬件平台。针对硬件平台,总结了快速控制原型设计流程,设计了Matlab/Simulink模型,实现了自动代码生成,完成了倒立机器人的平衡控制。结果表明,倒立机器人能在-2°~2°范围内保持平衡,验证了快速控制原型的优势。在控制系统最初的设计阶段,将Matlab/Simulink模型在实物中进行验证,可缩短开发周期,节省经费,提高开发效率。 吕强 张洋 王国胜 郭峰关键词:快速控制原型 自动代码生成 SIMULINK 基于ROS的自主多旋翼飞行器视觉导航系统 被引量:2 2016年 针对在GPS信号缺失的环境下多旋翼飞行器的定位和自主飞行问题,构建了一个基于视觉导航的多旋翼无人飞行器控制系统。采用目前流行的pixhawk飞行控制模块和单目视觉定位算法,基于机器人操作系统(ROS)构建了通信网络系统,并选用一个低功耗的机载主控计算机实时地在板运行该系统。测试结果表明,搭建的无人飞行器平台能实现较精确的视觉定位和自主飞行。 王国胜 郭峰 吕强 张洋关键词:视觉导航 自主飞行 一种基于改进ORB的视觉SLAM图像匹配算法 被引量:7 2016年 针对传统尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transformation,SIFT)和加速鲁棒特征(Speed-Up Robust Feature,SURF)算法在视觉同步定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)系统中耗时严重的问题,基于ORB(ORiented BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features))算法提出了一种改进的图像匹配算法。针对FAST(Features from Accelerated Segment Test)特征检测算子易受图像模糊和距离变化影响的缺点,建立了多尺度空间金字塔;针对BRIEF特征描述算子效率不高的问题,采用精简后的快速视网膜特征描述算子构建了特征向量;通过最邻近的交叉匹配对特征向量进行了提纯,采用顺序采样一致性算法剔除了错误匹配对。最后,通过与SIFT、SURF和ORB算法进行对比验证了改进算法的有效性。 张洋 吕强 林辉灿 马建业关键词:FAST 特征点检测 电传动装甲车辆联合实时仿真系统监测终端设计 被引量:1 2012年 为了监测电传动装甲车辆联合实时仿真系统运行中各种状态参数,针对仿真系统状态变量多、实时性要求高的特点,采用C++Builder软件设计开发了基于CAN总线的监测终端,实现了对车辆运行的各项状态参数实时显示以及故障信息的告警、显示和存储,且人机交互友好,工作可靠稳定,为进一步优化系统仿真参数、改进控制算法奠定了基础。 曾庆含 刘春光 张洋关键词:电传动 装甲车辆 实时仿真 监测终端 CAN总线 基于最大能量匹配与样本熵的小波降噪方法 被引量:5 2014年 为提高自适应小波阈值降噪方法的效果,提出一种结合最大能量匹配的小波包分解和快速样本熵的小波阈值降噪方法。根据各层小波系数特点并以最大能量匹配准则自适应选择小波包基对含噪信号进行分解,对最大尺度下的小波系数阈值化后重构得到噪声信号,采用快速样本熵算法计算噪声信号样本熵,动态调整阈值使噪声信号样本熵最大而获得最佳的降噪效果。应用实例表明:该方法相比传统的小波阈值降噪方法具有更好的降噪效果。 常天庆 李勇 陈军伟 张洋