Системы технического зрения мобильных колесных роботов
Диссертация
Однако, задача создания специализированных СТЗ со стабилизированной линией визирования, устанавливаемых на подвижные наземные объекты, решена далеко не полностью, в частности, не исследована проблема связи меха-щ нических характеристик МКР и характеристик дорог, по которым он перемещается, с параметрами оптической системы и фотоэлектронного преобразователя, и в конечном счете, совокупное влияние… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ, РАСПОЛОЖЕННЫЕ НА ПОДВИЖНОМ ОСНОВАНИИ
- 1. 0. Введение
- 1. 1. Классификация систем, расположенных на подвижном основании
- 1. 2. Кинематическая схема объекта исследования 20 щ
- 1. 3. Воздействие дороги
- 1. 4. Формирование модели изображения окружающей среды в МКР
- 1. 5. Методы исследования СТЗ МКР
- 1. 6. Выводы
- ГЛАВА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ СТЗ
- 2. 0. Введение
- 2. 1. Движение трехколесного робота
- 2. 1. 1. Кинематика трехколесного МКР
- 2. 1. 2. Динамика МКР с амортизацией и демпфированием 52 ф 2.1.3. Робот с амортизацией без демпфирования
- 2. 2. Движение многоопорного робота
- 2. 2. 1. Линейные колебания платформы МКР
- 2. 2. 2. Линейные колебания платформы МКР без демпфирования
- 2. 2. 3. Продольно-угловые колебания платформы
- 2. 2. 4. Поперечно-угловые колебания платформы
- 2. 3. Продольное движение МКР
- 2. 4. Оценка параметров движения, влияющих на качество изображения 76 2.4.1.Качественный анализ колебаний платформы МКР с установленной СТЗ 2.4.2. Оценка параметров движения трехколесного робота
- 2. 4. 3. Оценка параметров движения многоопорного МКР
- 2. 5. Выводы
- ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЗ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ КОЛЕБАНИЙ РОБОТА
- 3. 0. Введение
- 3. 1. Формирование плоского изображения сцены 87 щ
- 3. 2. Отображение границы изображения и фона
- 3. 2. 1. Распространение оптического сигнала в дисперсной среде
- 3. 2. 2. Пространственные частотные искажения сигнала, вносимые объективом
- 3. 3. Фоточувствительный прибор с зарядовой связью
- 3. 3. 1. Структура ФПЗС
- 3. 3. 2. Передаточная функция оптоэлектронного преобразователя как дискретизатора оптического сигнала
- 3. 3. 3. Математическая модель накопления заряда в ячейке ФПЗС
- 3. 3. 4. Работа ячейки при подвижном изображении 107 щ 3.3.5. Суммарная пространственная передаточная функция элементарной фоточувствительной ячейки ФПЗС
- 3. 3. 6. Процесс переноса зарядов
- 3. 3. 7. Усиление видеосигнала
- 3. 4. Полная пространственно-частотная характеристика СТЗ МКР
- 3. 5. Выводы
- ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЗ МКР
Список литературы
- Абузова И.В., Игнатьев В. М., Ларкин Е. В. Сканирующие системы с повышенным разрешением. Тула: ТулГУ, 1996. — 88 с.
- Андриянов А.В., Шпак И. И. Цифровая обработка информации в измерительных приборах и системах. Минск: Вышэйшая школа, 1987. — 176 с.
- Автоматическая стабилизация оптического изображения / Д. Н. Еськов, ЮЛЛарионов, В. А. Новиков, В. А. Солнцев, В. А. Торопин. Ред. Д. Н. Еськов, В. А. Новиков. Л.: Машиностроение, 1988. 240 с.
- Акаев А.А., Майоров С. А. Оптические методы обработки информации. М.: Высшая школа, 1988. — 432 с.
- Акименко Т.А., Лучанский О. А. Модели механического воздействия на транспортируемую аппаратуру // Системы управления электротехническими объектами. Сб. трудов 4−1 Всероссийской научно-технической конференции СУЭТО-4. Тула: ТулГУ, 2007. — С. 27 — 30.
- Акименко Т.А., Лучанский О. А. Продольное движение подвижного наземного объекта с колесными движителями // Приборы и управление. Вып. 5. Тула: Изд-во ТулГУ, с. 6 -11.
- Аксиненко М.Д., Бараночников М. Л., Смолин О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. М.: Энергоиздат, 1984. — 208 с.
- Анучин О.Н. Инерциальные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов. С.Пб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2003. — 387 с.
- Бабаев А.А. Амортизация, демпфирование и стабилизация бортовых оптических приборов. М.: Машиностроение, 1984. — 232 с.• 11. Бабаев А. А. Стабилизация оптических приборов. JL: Машиностроение, 1984. 232 с.
- Баранов JI.A. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 304 с.
- Барб Д.Ф. Режим задержки и интегрирования в приемниках изображения // Полупроводниковые формирователи изображения. М.: Мир, 1979.-С. 499−507.
- Барсуков А.С., Летуновский А. В. Телевизионные системы. М.: Изд-во МО СССР, 1986. — 376 с.
- Бархатов А.Г., Иванов Г. Г., Корсаков Ю. Л. Видеосистема мониторинга транспортных потоков. Проблема стабилизации изображений // Изв. ТЭТУ. Сб. научных трудов. Вып. 519. С.Пб.: ТЭТУ, 1998. — С. 53 — 57.
- Бесекерский В.А., Фабрикант Е. А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. Л.: Судостроение, 1968. — 348 с.
- Блатнер Д., Флейшман Г., Рот С. Сканирование и растрирование изображений / Под ред. А. А. Витта. М.: ЭКОМ, 1999. — 400 с.
- Браславский Д.А., Петров В. В. Точность измерительных устройств. М.: Машиностроение, 1976. — 312 с.
- Бутаков Е.А., Островский В. И., Фадеев Л. И. Обработка изображе-щ ний на ЭВМ. М: Радио и связь, 1987. — 236 с.
- Бурдаков С.Ф., Стельмаков Р. Э., Мирошкин И. В. Системы управления движением колесных роботов. С.-Пб: Наука, 2001. — 227 с.
- Васильев Д.В., Заложнев Ю. Н., Астапов Ю. М. Теория оптико-электронных следящих систем. М.: Наука, 1988. — 324 с.
- Введение в аэроавтоупругость / С. М. Белоцерковский, Ю. А. Кочетков, А. А. Красовский, В. В. Новицкий. М.: Наука, 1980. — 384 с.
- Вилькс В.Г., Дворников М. В. Качение колеса с пневматиком по плоскости // Прикладная математика и механика. 1998. — Т. 62. — Вып. 3. — С. 393−404.Щ• 24. Воронцов МЛ. Управляемые оптические системы. М.: Наука, 1988.-768 с
- Вуль В.А. Оптические запоминающие устройства. Л.: Машиностроение, 1979. -184 с.
- Габор Д. Датчики смещения и приводы для управления сегментированным главным зеркалом // Оптические и инфракрасные телескопы 90-х годов. М.: Мир, 1983. — 296 с.
- Гвоздева Н.П., Коркина К. И. Теория оптических систем и оптические измерения. М.: Машиностроение, 1981. — 384 с.
- Гельман М.М. Аналого-цифровые преобразователи для инФоомаци-онно-измеоительных систем. М.: Изд-во стандартов, 1989. -117
- Гитис Э. И. Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. -М.: Энепгоизлат. 1981. 30 п.
- Гольбеог Л.М. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь.10оп .
- Гонсалес Р. Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Тех-ф носФеоа. 2005. — 1072 с.
- Грязин Г. Н. Оптико-электронные системы для обзора пространства. Л.: Машиностроение. 1988. — 224 с.
- Грязин Г. Н. Системы прикладного телевидения. СПб.: Политехника. 2000. — 277 с.
- Гусев Н.А. Жидкостной компенсатор // Геодезия и картография. -1QSR. No Q. г
- Даджион Л. Меосеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир. 1988. — 488 с.
- Леч Г. Руководство к практическому применению преобразования
- Лапласа и Z-ппеобрачовяния. М.: Наука. 1971. — 2К8 с. ф 38. Ермаков О. Н. Прикладная оптоэлектроника. М.: Техносфера, 2004. -416с.
- Ерофеенко В.Г., Козловская И. С. Основы математического моделирования. Минск: БГУ, 2002. — 195 с.
- Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 496 с.
- Зуев В.А., Попов В. Г. Фотоэлектрические МДП-приборы. М.: Радио и связь, 1983. — 160 с.
- Иванов Ю.В. Гироскопические системы измерения вертикальной + качки. Тула: ТулГУ, 2004. — 184 с.
- Игнатьев В.М. Системы отображения, записи и ввода видеоинформации повышенных объемов и плотности. Саратов: СГУ, 1990. — 160 с.
- Игнатьев В.М., Ларкин Е. В. Восприятие информации в системах искусственного интеллекта. Тула: ТулГУ, 1993. — 88с.
- Карасик В.Е., Орлов В. М. Лазерные системы видения. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 352 с.
- Карпов В.К. О целесообразности построения следящих систем с гироскопическим приводом // Стабилизация и ориентирование научной аппаратуры при проведении наблюдений на подвижных объектах. Тула: ТЛИ, 1976. С. 1.8.
- Катыс Г. П. Обработка визуальной информации М.: Машиностроение, 1990.-320 с.
- Ковтонюк Н.Ф., Сальников Е. Н. Фоточувствительные МДП-приборы для преобразования изображений. М.: Радио и связь, 1990. — 157 с.
- Козлов Ю.А. Устройства стабилизации и измерения линейных и угловых смешений изображений // Изв. ЛЭТИ. Автоматизация производственных про: ессо: н установок. 1978. — Вып. 239. — С. 69 — 76.
- Козлов Ю.А., Солнцев В. А. Система компенсации сдвига оптического изображения // Сб. науч. трудов Хабаровского политехнического института. Вопросы теории и расчета электромеханических систем. Хабаровск: ХПИ, 1982.-С. 185- 190.
- Козловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. М.: Наука, 1967. — 320 с.
- Кравцов Н.В., Чирков JI.E., Поляченко B.JI. Элементы оптоэлек-Ф тронных информационных систем. М.: Наука, 1970. — 223 с.
- Краснов М.П., Киселев А. И., Макаренко Г. И. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости. М.: Наука, 1971.-304 с.
- Краус М., Вошни Э. Измерительные информационные системы. -М.: Мир, 1975.-312 с.
- Кривошеее М.И. Основы телевизионных измерений. М.: Радио и связь, 1989.-381 с.
- Курочкии С.А. Моделирование движения наземного объекта со стабилизированной платформой в тренажере // Известия ТулГУ. Серия: Вычисли
- Ф тельная техника. Информационные технологии. Системы управления. Вып. 4. Том 3: Системы управления. Тула: ТулГУ, 2003. — С. 84 — 89.
- Курочкии С.А., Лучапский О. А. Передаточные функции корректирующих устройств в системах с обратными связями // Известия ТулГУ. Сер.
- Щ Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Т. 1. Вып. 3. Системы управления. Тула: ТулГУ, 2006. — С. 258 — 262.
- Курочкин С.А., Лучанский О. А. Цифровое управление объектами // Математическое и программное обеспечение вычислительных систем. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — С. 25 — 28.
- Лагранж Ж. Аналитическая механика. М.: Гостехиздат, 1950. — Т. 1.- С. 372−390.
- Ларкин Е.В., Первак И. Е. Отображение графической информации. -Тула: ТулГУ, 2000. 109 с.
- Лифанов Ю.С., Саблин В. Н., Салтан М.И Направление развития зарубежных средств наблюдения за полем боя. М.: Радиотехника, 2004. — 64 с.
- Лучанский О.А., Ткач В. П., Чугреев А. А. Моделирование механических шумов // Известия ТулГУ. Сер. Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Т. 2. Вып. 3. Системы управления. -Тула: ТулГУ, 2006. С. 22 — 27.
- Лучанский О.А. Демпфирование механических воздействий па Ф транспортируемую аппаратуру // Системы управления электротехническимиобъектами. Сб. трудов 4−1 Всероссийской научно-технической конференции СУЭТО-4. Тула: ТулГУ, 2007. — С. 30 — 32.
- Лучанский О.А., Пушкин А. В. Собственные движения кабины транспортного средства при боковых воздействиях // Приборы и управление. Вып. 5. Тула: Изд-во ТулГУ, с. 68 — 73.
- Лучанский О.А., Пушкин А. В. Стабилизация элемента вооружения в подвижном наземном объекте // Научно-технический сборник ТА ИИ. Тула: ТАИИ, 2007. — С. 27−31.
- Лямин А.В., Мирошник И. В. Динамические модели многоприводных колесных роботов // Анализ и управление нелинейными колебательными системами. С.Пб.: Наука, 1998. — С. 201 — 214.
- Лямин А.В., Фрадков А. Л. К задаче о выкатывании экипажа из ямы // Автоматика и телемеханика. 1997. — № 11. — С. 45 — 55. ф 73. Мадьяри В. Элементы оптоэлектроники и фотоэлектрической автоматики. М.: Сов. радио, 1979. — 160 с.
- Мамедов И.Р. Передача неподвижных и графических телевизионных изображений. М.: Радио и связь, 1999. -128 с.
- Матвеев А.Н. Оптика. М.: Высшая школа, 1985. — 351 с.
- Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. Т. 1. Методы классической и современной теории автоматического управления / Ред. К. А. Пупков и Н. Д. Егупов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 656 с.
- Мельник А.А. Тренажеры для обучения водителей. Киев: Техника, # 1973.- 140 с.
- Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л.: Машиностроение, 1983. — 420 с.
- Мустель Е.Р., Парыгин В. Н. Методы модуляции и сканирования света. М.: Наука, 1970. — 295 с.
- Новожилов И.В. Качение колеса // Изв. РАН. Механика твердого тела.-1998.-№ 4.-С. 50−55.
- Новоселов О.Н., Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение, 1991. — 336 с.
- Носов Ю.Р., Шилин В. А. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью. М.: Сов. радио, 1986. — 254 с.
- Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды / Под ред. В. Н. Рождествина. М.: Изд- во МГТУ им Н. Э. Баумана, 2002. 528 с.
- Оптическая обработка информации / Ред. Д. Кейсесента. М.: Мир, 1980. — 252 с.
- Оптоэлектронные и электронно-оптические информационные устройства и системы / В. И. Осадчий, А. Я. Паранский, Ю. М. Агафонов, В. А. Еропкин. Под ред. В. И. Осадчего и А. А. Яшина. Тула: ТулГУ, 1999. — 291 с.
- Ориентация и навигация подвижных объектов: Современные ин-Ф формационные технологии / Б. С. Алешин и др. Ред. Б. С. Алешина, К. К. Веремеенко, А. И. Черноморского. М.: Физматлит, 2006. — 424 с.
- Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике / Под ред. Алексеева В. И. М.: «Мир», 1971. — 496 с.
- Парамонов П.П. Основы проектирования авионики. Тула: ТулГУ, 2003.- 164 с.
- Пахомов И.И., Рожков О. В., Рождествин В. Н. Оптико-электронные квантовые приборы. М.: Радио и связь, 1982. — 456 с.
- Пельпор Д.С. Гироскопические системы ориентации и стабилизации: Справочное пособие. JL: Машиностроение, 1982. — 165 с.
- Ф 91. Погарев Г. В. Оптические юстировочные задачи: Справочное пособие. JL: Машиностроение, 1974. — 223 с.
- Полупроводниковые формирователи изображений / Под. ред. И. Есперса, Ф. Ван де Виле, М. Уатта. М.: Мир, 1988. — 432 с.
- Пресс Ф.П. Формирователи видеосигнала на приборах с зарядовой связью. М.: Радио и связь, 1981. — 136 с.
- Птачек М. Цифровое телевидение. Теория и техника. М.: Радио и связь, 1990. — 528 с.
- Пытьев Ю.П. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем. М.: Физматлит, 2002. — 384 с.
- Ребрин Ю.К. Управление оптическим лучом в пространстве. М.:
- Ф Сов. радио, 1977. 336 с.
- Ривкии С.С. Стабилизация измерительных устройств на качающемся основании. М.: Наука, 1978. — 320 с.
- Родионов В.И. Системы гироскопической стабилизации оптического изображения: Учебное пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. — 154 с.
- Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля и его колебания. М.: Машгиз, 1960.-257 с.
- Савиных В.П., Соломатин В. А. Оптико-электронные системы дистанционного зондирования. М.: Недра, 1995. — 315 с.
- Ф 101. Савчук А. А. Пространственно-зависимые искажения изображения, вызванные движением, и реставрация изображения // Обработка изображения при помощи ЦВМ. М.: Мир, 1973. — С. 75 — 81.
- Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда. М.: Мир, 1978. — 328 с.
- Сергеев В.И. Инструментальная точность кинематических и динамических систем. М.: Наука, 1971. — 100 с.
- Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машиностроение, 1972. — 192 с.
- Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения. М.: Горячая линия ф -Телеком, 2001.-224с.
- Смирнов А.В., Пескин А. Е. Цифровое телевидение: От теории к практике. М.: Горячая линия — Телеком, 2005. — 352 с.
- Справочник по теории вероятностей и математической статистике / B.C. Королюк, Н. И. Портенко, А. В. Скороход, А. Ф. Турбин. М.: Наука, 1985. -640 с.
- Теория оптико-электронных следящих систем / Ю. М. Астапов, Д. В. Васильев, Ю. И. Золожнев. М.: Наука, 1988. — 324 с.
- Фридлянд И.В. Оптико-механические сканирующие устройства с оптической коррекцией. Техника кино и телевидения. -1979. — № 2. — С. 49.
- Ширяев А.Н. Вероятность. М.: Наука, 1989. — 640 с.
- Шульман М.Я. Измерение передаточных функций оптических систем. Л.: Машиностроение, 1980. — 207 с.
- Agullo J., Cardona S., Vivancos J. Dinamics of vehicles with directional by sliding wheels // Mechanisms and Machine Theory. 1982. — Vol. 24. — N 1. — Pp. 53 — 60.
- Balakrishna R., Ghosal A. Modeling of slip for wheeled mobile robots // IEEE Transactions of Robotics and Automation. 1995. — Vol. 11. — N 1. — Pp. 126 -132.
- Bracewell R.N. The Fourier Tramsform and Its Applicatiohs. N.Y.1. McGraw-Hill, 2000. 604 p.
- Campion G., D’Andrea’a-Novel В., Bastin G. Structural properties and classificatin of cinematic and dynamic models of wheeled mobile robots // IEEE Transactions on Robotics and Automation. 1996. — Vol. 12. — N. 1 -, Pp. 47 — 62.
- Capone B.R., Taylore R.W., Kosonocky W.F. Design and characterization of Schottky infrared charge coupled device (IRCCD) focal plane array // Optical Engeneering. 1982. — V. 21. — N 5. — Pp. 945 — 950.
- De Ponteves D., Rafat R. Stabilisation de la visee par systeme giro-scopique //Nouvelle Revue d optique applique. 1972. — N 1. — Pp. 19 — 24.
- Fradkov A.L., Stotsky A.A. Speed gradient adaptive algorithms for me-Ф chanical system //International Journal of Adaptive Control and Signal Processing.1992.-Vol. 6.-Pp. 211 -220.
- Freund E., Mayr R. Nonlinear path control in automated vehicles // Journal of vehicle design. 1998. — Vol. 9. — N 2. — Pp. 159 — 178.
- Hair Т., Bluthe J., Ager W. An Optical Method of Measureing Transverse Surface Velocity // Acta IMECO. Budapest, 1968. Vol. 2. — Pp. 191 -198.
- Hess R.A. Model for Human Use of Motion Cues in Vehicular Control // Journal of Guidance. 1990. — Vol. 13. — N. 4. — Pp. 476 — 482.
- Koh K.C., Cho H.S. A path tracking control system for autonomous mobile robots: an experimental investigation // Mechatronics. 1994. — Vol. 4. — N. 8. -Pp. 799−820.
- Loni А. С. P., Lion M. L. High resolution still — image on transmission based on CCITT H. 261. Codec // IEEE Trans. Circuits and Syst. Video Tedenol. -1993. — V3.-№ 2.-Pp. 164−169.
- Wong J.Y. Theory of ground vehicles. N.Y.A Wiley, 1978. — 500 pp.
- Wood G.D. An Airborne Video (Motion Picture Surveillance System) // Journal of the SMPTE, 1974. N 9. — Pp. 740 — 743.