本文關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源的研制

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【摘要】：動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源是一種為動(dòng)態(tài)視覺敏感器提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的視覺動(dòng)態(tài)模擬器,為視覺位置姿態(tài)測(cè)量敏感器提供光學(xué)激勵(lì)源,可以模擬視覺測(cè)量目標(biāo)相對(duì)視覺敏感器在120米到0.9米之間的視覺目標(biāo)光學(xué)狀態(tài)。而且動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源與視覺敏感器以及動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成視覺位姿測(cè)量閉環(huán)仿真系統(tǒng),可以為視覺導(dǎo)航制導(dǎo)系統(tǒng)提供半物理仿真環(huán)境。本文結(jié)合動(dòng)態(tài)模擬器的工作原理和技術(shù)指標(biāo),論述系統(tǒng)的整體框架,并給出了光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目情況,選定以空間光調(diào)制器為目標(biāo)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(jī)制。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)動(dòng)態(tài)模擬器系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題:消散雜光、光斑亮度與尺寸和數(shù)據(jù)交換時(shí)序問題,給出了解決方案。在目標(biāo)圖像生成算法中,針對(duì)光學(xué)系統(tǒng)可能帶來的誤差,提出了一種畸變校準(zhǔn)方法,利用高階多項(xiàng)式建立空間光調(diào)制器到視覺敏感器的映射關(guān)系,減小由光學(xué)系統(tǒng)所帶來的誤差;然后通過對(duì)目標(biāo)圖像中光斑位置、亮度、半徑進(jìn)行計(jì)算,得到精準(zhǔn)的目標(biāo)圖像。根據(jù)動(dòng)態(tài)模擬器功能需求,為了協(xié)同系統(tǒng)框架中的各個(gè)模塊,設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng),包括校準(zhǔn)程序,激光器控制程序和動(dòng)態(tài)模擬器主程序。最后動(dòng)態(tài)模擬器與視覺敏感器以及動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算機(jī)構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng),通過了閉環(huán)實(shí)驗(yàn),證明彼此之間協(xié)同工作能力,可以為視覺導(dǎo)航制導(dǎo)系統(tǒng)提供半物理仿真環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】：視覺敏感器 動(dòng)態(tài)模擬器 視覺位姿測(cè)量 空間光調(diào)制器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 視覺導(dǎo)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(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源的總體結(jié)構(gòu)15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 動(dòng)態(tài)模擬器的工作原理15-18
• 2.2.1 動(dòng)態(tài)模擬器的模擬對(duì)象15-17
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)模擬器的工作原理17-18
• 2.3 動(dòng)態(tài)模擬器的性能要求18-19
• 2.3.1 動(dòng)態(tài)模擬器的技術(shù)要求18-19
• 2.3.2 動(dòng)態(tài)模擬器的技術(shù)指標(biāo)19
• 2.4 動(dòng)態(tài)模擬器的整體結(jié)構(gòu)框架19-22
• 2.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-21
• 2.4.2 光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)23-43
• 3.1 引言23
• 3.2 電器硬件體系結(jié)構(gòu)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(lì)源控制器主板研制27-30
• 3.5.1 控制器主板結(jié)構(gòu)27-28
• 3.5.2 控制器的時(shí)序控制28-29
• 3.5.3 同步信號(hào)噪聲處理29-30
• 3.6 消雜散光的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)33-37
• 3.7.1 光斑亮度的設(shè)計(jì)33-35
• 3.7.2 光斑尺寸的設(shè)計(jì)35-37
• 3.8 數(shù)據(jù)交換和時(shí)序控制的設(shè)計(jì)37-42
• 3.8.1 模擬器與動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)之間的接口形式38-39
• 3.8.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備階段的通信協(xié)議39-40
• 3.8.3 測(cè)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(shè)計(jì)42
• 3.9.1 設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)42
• 3.9.2 設(shè)備的安全性設(shè)計(jì)42
• 3.10 本章小結(jié)42-43
• 第4章 動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源的算法設(shè)計(jì)與實(shí)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(biāo)映射標(biāo)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(biāo)標(biāo)志位置計(jì)算49-51
• 4.4 目標(biāo)圖像亮度分析51-54
• 4.5 算法模擬實(shí)驗(yàn)54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 動(dòng)態(tài)視覺敏感器閉環(huán)激勵(lì)源軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-66
• 5.1 引言57
• 5.2 控制軟件的功能設(shè)計(jì)57
• 5.3 閉環(huán)激勵(lì)源校準(zhǔn)程序57-58
• 5.4 激光器控制程序58-59
• 5.5 動(dòng)態(tài)模擬器主程序59-62
• 5.5.1 動(dòng)態(tài)模擬主程序模塊構(gòu)成59-60
• 5.5.2 動(dòng)態(tài)模擬主程序的實(shí)現(xiàn)60-62
• 5.6 動(dòng)態(tài)模擬器實(shí)驗(yàn)測(cè)試62-65
• 5.6.1 動(dòng)態(tài)模擬器的系統(tǒng)安裝62-63
• 5.6.2 動(dòng)態(tài)模擬器的整體測(cè)試和性能分析63-65
• 5.7 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：529015