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视觉定位系统工作原理?

十九科技网 2024-09-14 10:30:18 245 °C

一、视觉定位系统工作原理?

简单说来就是对机器人周边的环境进行光学处理,先用摄像头进行图像信息采集,将采集的信息进行压缩,然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统,再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来,完成机器人的自主导航定位功能。

二、ccd视觉定位系统原理?

ccd视觉定位由于数字图像处理和计算机视觉技术的迅速发展,越来越多的研究者采用摄像机作为全自主用移动机器人的感知传感器。这主要是因为原来的超声或红外传感器感知信息量有限,鲁棒性差,而视觉系统则可以弥补这些缺点

ccd视觉定位算法:基于滤波器的定位算法主要有KF、SEIF、PF、EKF、UKF等。也可以使用单目视觉和里程计融合的方法。以里程计读数作为辅助信息,利用三角法计算特征点在当前机器人坐标系中的坐标位置,这里的三维坐标计算需要在延迟一个时间步的基础上进行。

三、视觉定位系统调试步骤?

视觉定位系统的调试步骤可以根据具体的系统和应用而有所不同。以下是一般的视觉定位系统调试步骤的示例:

1. 安装和设置相机:根据需要将相机安装在适当的位置,并确保其能够获得清晰、稳定的图像。根据相机型号和要求,设置合适的曝光时间、增益等参数。

2. 校准相机和镜头系统:使用校准板或标定物体进行相机和镜头的校准,以确保图像的准确性和精度。校准过程可能涉及图像畸变校正、相机内参和外参的确定等步骤。

3. 创建目标模板或特征点:根据需要,采集并标记目标物体的图像,创建目标模板或提取特征点。确保目标模板或特征点能够准确地描述目标物体的特征。

4. 设计和调试算法:根据应用需求,开发或选择适当的图像处理和算法来实现目标检测、特征匹配和定位等功能。根据实际场景和测试数据,优化和调试算法以提高检测效果和性能。

5. 测试和验证系统性能:使用实际的测试数据和场景,测试和验证视觉定位系统的性能和稳定性。根据测试结果,对参数进行调整和优化。

6. 联调和集成:将视觉定位系统与其他硬件设备或控制系统进行联调和集成,确保系统能够稳定运行并与其他组件协同工作。

7. 进行实际应用测试:在实际应用场景中进行测试和验证。根据反馈和需求进行进一步的调整和优化。

以上是一般的视觉定位系统调试步骤,具体的调试过程可能因系统类型、应用领域和目标特点而有所不同。根据实际情况,可以适当调整和定制调试步骤和流程。此外,建议在调试过程中及时记录相关参数和结果,以备后续分析和参考。如有需要,可以咨询相关专业人员或供应商以获取更详细的调试指导。

四、vr视觉训练系统十大品牌?

10 — Mira(1000万美元)

最近一次关于Mira的消息,是其筹集100万美元资金用以推动定价99美元的头显:Prism,Mira计划将Google Cardboard的方法应用于AR。此后该公司专注于企业发展,并且筹集了1000万美元用于向企业推销Prism。

9 — Spatial(1400万美元)

Spatial在一月份便完成了1400万美元的融资。在其成功融资后的次日,世界卫生组织宣布冠状病毒爆发属全球紧急卫生情况。

8 — Talespin(1500万美元)

Talespin是一家位于洛杉矶的初创公司,该公司于3月完成1500万美元的融资。时间上,恰好是在许多公司开始部署远程工作策略之后,COVID-19大流行导致全国范围进入封锁前。看起来,似乎对创建AR和VR培训技术的公司而言,这是顺应新常态的理想机会。Talespin是Magic Leap的早期合作伙伴,在为企业提供解决方案上处于领先地位。

7 — Mad Gaze(1900万美元)

中国智能眼镜行业本身已成为一个细分市场。Nreal是其中最引人注目的,与之类似的,还有Pacific Future、0glasses、Shadow Glasses等,这些厂商也都有自己的智能眼镜产品。Count Mad Gaze是紧跟Nreal其后的后起之秀,约1900万美元的A轮融资让其从众筹中脱颖而出。

6 — Librestream(2400万美元)

Librestream借助其Onsight平台,与Atheer、Upskill、Teamviewer、Scope AR等一起,为AR行业的企业端提供远程协助。今年,该公司通过Connected Expert升级了平台,使用计算机视觉将IoT传感器数据集成到平台中。该平台在COVID-19大流行的背景下推动了远程工作技术的应用,这也帮助这家加拿大公司完成了2400万美元的D轮融资。

5 — Nreal(4000万美元)

当Mad Gaze吸引投资者目光时,Nreal收获更多。尽管2月受COVID-19影响面临生产延迟,但Nreal设法恢复生产并在2020年9月筹集4000万美元的B轮融资。

4 — Envisics(5000万美元)

WayRay在2017年和2018年位居AR投资榜首,但这家汽车AR公司在过去两年中连续缺席。这为竞争者敞开了大门,Envisics(现已消失的Daqri的派生公司)抓住了这一机遇。Envisics 于10月完成了大约5,000万美元的B轮融资,General Motors、 Hyundai Mobis、SAIC Motors都是其支持者。通用汽车子公司凯迪拉克(Cadillac)计划2021年在Escalade上推出AR平视显示器看来并非偶然。

3 — Mojo Vision(5100万美元)

凭借其原型智能隐形眼镜,Mojo Vision又筹集了5100万美元。到目前为止,该初创公司已筹集1.59亿美元,其中包括2019年的5800万美元B轮融资以及2018年5000万美元A轮融资。据了解,Google的Gradient Ventures是其著名投资者之一,为该智能隐形眼镜技术做信誉背书。

2 — Magic Leap(3.5亿美元)

对Magic Leap而言,这是动荡的一年。首先,该公司以贷款抵押和裁员的形式,将其专利组合签约给摩根大通(JP Morgan Chase),其首席执行官罗尼•阿博维茨(Rony Abovitz)也辞去职务。之后,该公司开始转向企业端,佩吉·约翰逊(Peggy Johnson)被任命为首席执行官似乎足以说服投资者重新燃起信心,据报道,Magic Leap已筹集3.5亿美元的E轮融资。

1 — Epic Games(17.8亿美元)

Epic Games此轮大规模融资更多地源于该公司在Fortnite及其游戏业务方向的成功。不过在创建增强现实体验的前沿3D引擎领域,虚幻引擎与Unity处于并列地位。因此,Adobe、Apple、Facebook和Snap都渴望提供自己的工具用以创造AR体验。

五、机器视觉*汽车零部件视觉检测系统该怎么定位呀?

标题:ImPosing:Implicit Pose Encoding for Efficient Visual Localization

作者:Arthur Moreau,Thomas Gilles,Nathan Piasco,Dzmitry Tsishkou,Bogdan Stanciulescu,Arnaud de La Fortelle

机构:MINES ParisTech和华为

主要内容:提出了一种新的基于学习的用于车辆上的视觉定位算法,该算法可以在城市规模的环境中实时运行。

算法设计了隐式姿态编码,通过2个独立的神经网络将图像和相机姿态嵌入到一个共同的潜在表示中来计算每个图像-姿态对的相似性得分。通过以分层的方式在潜在空间来评估候选者,相机位置和方向不是直接回归的,而是逐渐细化的。算法占的存储量非常紧凑且与参考数据库大小无关。

点击进入—>学习交流群作者:一杯红茶来源:微信公众号「3D视觉工坊」

Pipeline:

输入为查询图像

输出为查询图像的六自由度姿态(t,q)∈SE(3),t是平移向量,q是旋转四元数。

训练是在带有相机姿态label的数据库图像上进行训练,没有用额外的场景3D模型。

先通过图像编码器计算表示图像向量。然后通过评估分布在地图上的初始姿态候选来搜索相机姿态。姿态编码器对相机姿态进行处理以产生可以与图像向量相匹配的潜在表示,每个候选姿态都会有一个基于到相机姿态的距离的分数。高分提供了用于选择新候选者的粗略定位先验。通过多次重复这个过程使候选池收敛到实际的相机姿态。

论文技术点:

图像编码器:

使用图像编码器从输入的查询图像计算图像特征向量。

编码器架构包括一个预训练的CNN backbone,然后是全局平均池以及一个具有d个输出神经元的全连接层。

特征向量比图像检索中常用的全局图像描述符小一个数量级(使用d=256)以便在随后的步骤中将其与一大组姿态候选进行有效比较。

初始姿态候选:

起点是一组N个相机姿态,这是从参考姿态(=训练时相机姿态)中采样。通过这种初始选择为定位过程引入了先验,类似于选择锚点姿态。

姿态编码器:

姿态候选通过一个神经网络处理,输出潜在向量,这种隐式表示学习到了给定场景中的相机视点与图像编码器提供的特征向量之间的对应关系。首先使用傅立叶特征将相机姿态的每个分量(tx,ty,tz,qx,qy,qz,qw)投影到更高维度:

,因为它有助于具有低维输入的网络拟合高频函数。然后使用具有4层256个神经元和隐藏层为ReLU激活的MLP。每一组候选姿态都是在一次batch的前向传递中计算出来的。

相似性分数:

为每个图像-姿态对计算余弦相似性来获得相似性得分s。在点积之后添加一个ReLU层,使得s∈[0,1]。直观地说,其目标是学习与实际相机姿态接近的候选姿态的高分。有了这个公式后可以评估关于相机姿态的假设,并搜索得分高的姿态候选者。相似性分数定义为:

建议新的候选姿态:

基于在上一次迭代中使用的姿态候选获得的分数,为这一次迭代选择新的姿态候选。首先选择得分最高的B=100的姿态

然后从(hi)中以高斯混合模型的方式对新的候选者进行采样:

迭代姿态优化:

在每次迭代之后,将噪声向量除以2,使得新的候选者被采样为更接近先前的高分。因此可以在千米级地图中收敛到精确的姿态估计,同时只评估有限的稀疏姿态集。在每个时间步长独立评估每个相机帧,但可以使用以前时间步长的定位先验来减少车辆导航场景中的迭代次数。每次迭代时所选姿态的示例如图2所示。通过对初始姿态的N个候选进行采样,保留了一个恒定的记忆峰值。

姿态平均:

最终的相机姿态估计是256个得分较高的候选姿态的加权平均值,与直接选择得分最高的姿态相比,它具有更好的效果。使用分数作为加权系数,并实现3D旋转平均。

损失函数:

通过计算参考图像和以K种不同分辨率采样的姿态候选者之间的分数来训练网络,

其中,st是基于相机姿态和候选姿态之间的平移和旋转距离来定义。

实验:

与最近的方法在几个数据集上进行了比较,这些数据集涵盖了大规模室外环境中的各种自动驾驶场景。由于户外环境的动态部分(移动物体、照明、遮挡等),这项任务极具挑战性。验证了其算法能够在9个不同的大型室外场景中进行精确定位。然后展示了算法可以扩展到多地图场景

Baseline:

将ImPosing与基于学习的方法进行比较。使用CoordiNet报告了牛津数据集上绝对姿态回归结果作为基线。将ImPosing与检索进行比较,使用了NetVLAD和GeM,使用全尺寸图像来计算全局图像描述符,然后使用余弦相似度进行特征比较,然后对前20个数据库图像的姿态进行姿态平均。没有使用基于结构的方法进行实验,因为使用3D模型进行几何推理,这些方法比更准确,但由于存储限制使得嵌入式部署变得困难。在Oxford RobotCar和Daoxiang Lake数据集上的定位误差比较

Daoxiang Lake是一个比Oxford RobotCar更具挑战性的数据集,因为它的重复区域几乎没有判别特征,环境也多种多样(城市、城郊、高速公路、自然等)。因此,图像检索的性能比姿态回归差。ImPosing要准确得多,并且显示出比竞争对手小4倍的中值误差。在4Seasons数据集上的比较:

4Seasons数据集包含慕尼黑地区在不同季节条件下的各种场景(城市、居民区、乡村)中记录的数据。因为是针对车辆部署的视觉定位算法,比较了各种算法的性能效率:

论文的算法只需要在设备中存储神经网络权重和初始姿态候选,其中图像编码器为23MB,姿态编码器小于1MB,初始姿态候选为1MB。在图3中报告了不同类别视觉定位方法的内存占用相对于参考数据库大小的缩放规律。这是有大量数据可用的自动驾驶场景中的一个重要方面。对于给定的地图,基于学习的方法具有恒定的内存需求,因为地图信息嵌入在网络权重中。

总结:

提出了一种新的视觉定位范式,通过使用地图的隐式表示,将相机姿态和图像特征连接在一个非常适合定位的潜在高维流形中。

证明了通过一个简单的姿态候选采样过程,能够估计图像的绝对姿态。通过提供一种高效准确的基于图像的定位算法,该算法可以实时大规模操作,使其可以直接应用于自动驾驶系统。

但是方法的准确性在很大程度上取决于可用的训练数据的数量。而且与回归的方法类似,其不会泛化到远离训练示例的相机位置。

提出的方法可以在许多方面进行改进,包括探索更好的姿态编码器架构;找到一种隐式表示3D模型的方法,将隐式地图表示扩展到局部特征,而不是全局图像特征。

本文仅做学术分享,如有侵权,请联系删文。

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六、vr视觉营销是什么?

VR全景营销是顺应时代发展趋势而产生的一种新的营销模式,简单来理解就是通过VR全景来实现营销的目的。

随着互联网的快速发展,一些传统的营销方式不再能满足客户对展示方式的要求。VR全景营销方式成本更低,宣传效率更高。用户可以快速、深入地体验VR全景所创造的虚拟空间,在操作和使用技术门槛上也比较低。

七、vr定位技术?

目前应用到消费级VR上的定位技术主要有激光定位、红外光学定位和可见光定位3种,优劣、成本、效果各有不同。

VR空间定位的痛点是精度和时延问题,如何让延迟的时间尽量不影响到玩家的流畅性体验,精准地将玩家在现实生活中的位置获取,又快速地反馈到VR内容之中,这个是VR能否走进消费级市场的关键。

八、VR眼镜产品定位定位

VR眼镜产品定位定位

VR眼镜作为一种创新的科技产品,已经逐渐走进人们的生活,并在娱乐、教育、医疗等领域展现出了巨大的潜力。在一个竞争激烈的市场中,如何给VR眼镜做出准确的产品定位是至关重要的。本文将探讨VR眼镜产品定位所涉及的关键因素,以及制定正确产品定位的方法。

VR眼镜的独特之处

首先,我们需要了解VR眼镜相较于其他科技产品的独特之处。VR眼镜通过虚拟现实技术为用户提供沉浸式的体验,能够营造出仿佛身临其境的感觉,这种体验无疑是其他产品无法比拟的。因此,VR眼镜的产品定位应当注重突出其沉浸式体验、虚拟互动等特点。

市场竞争分析

在制定VR眼镜产品定位的过程中,必须对市场进行充分的竞争分析。了解竞争对手的产品定位、市场份额、目标用户等信息是非常必要的,只有在全面了解市场竞争格局的基础上,才能更好地找准产品自身的定位。

目标用户群体

确定目标用户群体是制定VR眼镜产品定位的重要一环。不同的用户群体对于产品的需求和偏好是有所不同的,因此需要针对不同的用户群体做出相应的产品定位。可以通过市场调研、用户问卷调查等方式来深入了解目标用户群体的需求。

正确的产品定位

在确定VR眼镜产品定位时,需要考虑以下几点方面:

  • 产品特点:突出产品的沉浸式体验、高清画质、舒适度等特点。
  • 目标市场:明确产品的目标市场,是娱乐、教育还是医疗领域。
  • 竞争优势:分析竞争对手,找出产品的竞争优势。

产品定位的调整与优化

在产品推出后,定位的调整与优化是一个持续的过程。根据市场反馈和用户需求,及时调整产品的定位,以适应市场的变化。通过不断的优化,使产品的定位更加精准,满足用户需求。

结语

VR眼镜作为一种新型的科技产品,具有巨大的市场潜力,但要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,就必须制定正确的产品定位。只有找准产品的市场定位,才能更好地满足用户的需求,实现企业的战略目标。

九、机器视觉定位原理?

机器视觉定位的原理是基于图像处理技术,利用计算机视觉技术来识别和定位物体的位置。它可以通过检测图像中的特征,如边缘、色彩、形状等,来识别物体,并确定物体的位置。

十、视觉系统定位精度一般是多少?

描述

视觉行业的初学者,甚至是做了 1-2 年的销售也许还会困惑这样的事情——在拿到检测要求后,不知道根据图纸上的公差,应该选用多少万像素的相机。同时还不明确为什么要三个类似的专有名词来描述同一个事情。

这一期内容就是为大家详细介绍:分辨率,精度,公差的关系,从而指导选型。

分辨率(Resolution)

计算公式:分辨率 = 视野(Field of View)/ 像素(Pixel)

比如我要看的产品大小是 30mm*10MM,使用 200 万像素(1600pixel*1200pixel)的相机。因为产品是长条形,为了把产品都放入到视野内,我们计算分辨率的时候要考虑长边对应,此时分辨率为:

分辨率 = 30mm/1600Pixel = 0.019mm/Pixel

精度(Accuracy)

计算公式:精度 = 分辨率 x 有效像素

精度的单位是 mm。根据产品表面和照明状况的不同,我们可以通过放大图像观察辨别稳定像素的个数,从而得出精度。如果条件不允许实际测试观察,一般的规律是,如果使用正面打光,有效像素为 1 个,使用背光,有效像素为 0.5 个。

这个例子我们取 1 Pixel,得到精度为 0.019mm 约等于 0.02mm。

机器视觉系统的定位精度如何计算?

假如是 30 万像素的摄像机,监控的面积为 640x480mm,其精度是不是就是 1mm 了?

30W 相机分辨率 640*480 正常这样算:用最长的边除去监控面积最长的边 即可,所以精度基本上是 1mm,这个是理论值,如果你做测量或者表面划伤检测,肯定不准确,一个像素有可能无法凸显特征。

公差(Tolerance)

一般情况下,精度和公差的对应关系如下:

对一个项目来讲,我们是先从图纸上读到公差的要求。然后再根据上述关系,反推得出我们需要多少像素的相机。

测量时,首先要考虑的几大方面的有:相机、镜头、光源。选择要考虑的因素有很大,这里依据一个经手的项目介绍一下精度方面需要考虑的问题。项目要求:像素精度 0.05mm、测量误差正负 0.15mm。首先介绍一下相关的概念:

像素精度:一个像素在真实世界代表的距离,即拍摄视野 / 分辨率。例如我所使用的大华 500 万相机,分辨率 2592*2048,在视野中长的一边 100mm,即可拍到 100mm 的物体,那么在这一方向的像素精度为 100/2592mm 约为 0.0386mm。

测量误差:使用算法测量的距离 / 长度与真实值的误差。

亚像素精度:亚像素精度是指相邻两像素之间细分情况,输入值通常为二分之一,三分之一或四分之一。即每个像素将被分为更小的单元从而对这些更小的单元实施插值算法。

例如,如果选择四分之一,就相当于每个像素在横向和纵向上都被当作四个像素来计算。实际测量或检测时需要考虑的还有很多,例如帧率、曝光、增益等。

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