本文關鍵詞：動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源的研制

  更多相關文章： 視覺敏感器 動態(tài)模擬器 視覺位姿測量 空間光調(diào)制器

【摘要】：動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源是一種為動態(tài)視覺敏感器提供動態(tài)目標的視覺動態(tài)模擬器,為視覺位置姿態(tài)測量敏感器提供光學激勵源,可以模擬視覺測量目標相對視覺敏感器在120米到0.9米之間的視覺目標光學狀態(tài)。而且動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源與視覺敏感器以及動力學仿真計算機共同構成視覺位姿測量閉環(huán)仿真系統(tǒng),可以為視覺導航制導系統(tǒng)提供半物理仿真環(huán)境。本文結合動態(tài)模擬器的工作原理和技術指標,論述系統(tǒng)的整體框架,并給出了光學系統(tǒng)結構。根據(jù)實際項目情況,選定以空間光調(diào)制器為目標圖像顯示的核心器件,以激光器發(fā)生器為光源,以FPGA主板來控制圖像明暗的圖像顯示控制機制。在此基礎上,針對動態(tài)模擬器系統(tǒng)中的幾個關鍵問題:消散雜光、光斑亮度與尺寸和數(shù)據(jù)交換時序問題,給出了解決方案。在目標圖像生成算法中,針對光學系統(tǒng)可能帶來的誤差,提出了一種畸變校準方法,利用高階多項式建立空間光調(diào)制器到視覺敏感器的映射關系,減小由光學系統(tǒng)所帶來的誤差;然后通過對目標圖像中光斑位置、亮度、半徑進行計算,得到精準的目標圖像。根據(jù)動態(tài)模擬器功能需求,為了協(xié)同系統(tǒng)框架中的各個模塊,設計了軟件系統(tǒng),包括校準程序,激光器控制程序和動態(tài)模擬器主程序。最后動態(tài)模擬器與視覺敏感器以及動力學仿真計算機構成的閉環(huán)系統(tǒng),通過了閉環(huán)實驗,證明彼此之間協(xié)同工作能力,可以為視覺導航制導系統(tǒng)提供半物理仿真環(huán)境。
【關鍵詞】：視覺敏感器 動態(tài)模擬器 視覺位姿測量 空間光調(diào)制器
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V526;V448.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題背景以及研究的目的和意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 近距離視覺導航制導技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 視覺導航敏感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 視覺敏感器模擬器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源的總體結構15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 動態(tài)模擬器的工作原理15-18
• 2.2.1 動態(tài)模擬器的模擬對象15-17
• 2.2.2 動態(tài)模擬器的工作原理17-18
• 2.3 動態(tài)模擬器的性能要求18-19
• 2.3.1 動態(tài)模擬器的技術要求18-19
• 2.3.2 動態(tài)模擬器的技術指標19
• 2.4 動態(tài)模擬器的整體結構框架19-22
• 2.4.1 系統(tǒng)結構19-21
• 2.4.2 光學系統(tǒng)結構21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第3章 動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源的硬件設計與實現(xiàn)23-43
• 3.1 引言23
• 3.2 電器硬件體系結構23-24
• 3.3 空間光調(diào)制器24-26
• 3.4 高頻激光光源和控制器26-27
• 3.5 閉環(huán)激勵源控制器主板研制27-30
• 3.5.1 控制器主板結構27-28
• 3.5.2 控制器的時序控制28-29
• 3.5.3 同步信號噪聲處理29-30
• 3.6 消雜散光的設計30-33
• 3.6.1 一次反射雜散光消除31-32
• 3.6.2 二次反射雜散光消除32-33
• 3.7 光斑亮度和尺寸的設計33-37
• 3.7.1 光斑亮度的設計33-35
• 3.7.2 光斑尺寸的設計35-37
• 3.8 數(shù)據(jù)交換和時序控制的設計37-42
• 3.8.1 模擬器與動力學計算機之間的接口形式38-39
• 3.8.2 試驗準備階段的通信協(xié)議39-40
• 3.8.3 測試仿真階段的通信協(xié)議40-42
• 3.9 電氣系統(tǒng)可靠性和安全性設計42
• 3.9.1 設備的可靠性設計42
• 3.9.2 設備的安全性設計42
• 3.10 本章小結42-43
• 第4章 動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源的算法設計與實現(xiàn)43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 空間光調(diào)制器到敏感器的坐標映射標定43-49
• 4.2.1 畸變校正模型求解44-47
• 4.2.2 畸變校正過程47-49
• 4.3 目標標志位置計算49-51
• 4.4 目標圖像亮度分析51-54
• 4.5 算法模擬實驗54-56
• 4.6 本章小結56-57
• 第5章 動態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵源軟件設計與實現(xiàn)57-66
• 5.1 引言57
• 5.2 控制軟件的功能設計57
• 5.3 閉環(huán)激勵源校準程序57-58
• 5.4 激光器控制程序58-59
• 5.5 動態(tài)模擬器主程序59-62
• 5.5.1 動態(tài)模擬主程序模塊構成59-60
• 5.5.2 動態(tài)模擬主程序的實現(xiàn)60-62
• 5.6 動態(tài)模擬器實驗測試62-65
• 5.6.1 動態(tài)模擬器的系統(tǒng)安裝62-63
• 5.6.2 動態(tài)模擬器的整體測試和性能分析63-65
• 5.7 本章小結65-66
• 結論66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭祖鈴;;眼睛、鼻子和敏感器的開發(fā)[J];電氣時代;1988年08期

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本文編號：529015