【机器视觉工件抓取系统中基于多传感器的融合测距分析案例4900字】

[46]，测距范围为10cm−80cm，有l0=10cm,l1=80cm;双目摄像头测距方法选用OV2640摄像头模组，测距范围为15cm−200cm,光照强度范围为3-10LUX，有x0初始位置下，机械臂末端距工作台末端为70cm，各环境传感器测得环境数据，温度为20摄氏度，光照强度为5LUX。在以上工作环境中开始融合测距实验，选取部分测距结果如下。第3个测距时刻进行第3个测距时刻测距，超声波测距模块首先开始工作，测得距离sx为68.5cm，发送给控制芯片执行判断，68.5cm在红外线测距模块的有效测距范围内，修正的红外线测距模块正常工作，测得距离lx为67.5cm，也处于双目摄像头测距范围内且光照强度适宜，双目摄像头测距正常工作，测得距离xx为68.2cm，三个测距传感器均取该时刻前两个时刻以及后三个时刻，组成该3组测距数据，每组6个数据,如表4-1所示，表中s表1.1第3个测距时刻的测距数据组i=1i=2i=3i=4i=5i=6s68.5cm68.4cm68.4cm68.3cm68.4cm68.3cml67.5cm67.5cm67.3cm67.2cm67.3cm67.2cmx68.2cm68.1cm68.1cm68.1cm68.1cm68.1cm分别求得各自传感器在该测距时刻的测距结果值为sc(3p)=68.4cm，x再以式(1.3.4)的公式求得在此测距时刻，超声波测距与红外线测距的协方差σsl2(3p)=0.004，超声波测距与双目摄像头测距的协方差σ求出各测距方法的协方差之后，以式(1.3.3)求得在测距时段的各测距方法的协方差融合因子，有超声波测距的协方差融合因子ws(3p)=0.3，红外线测距的协方差融合因子wl最后以式(1.1.1)求得此测距时段的多传感器融合测距的最终测距结果y(3p)=67.9cm第21个测距时刻进行第21个测距时刻，超声波测距模块首先开始工作，测得距离sx为13.5cm，发送给控制芯片执行判断，13.5cm在红外线测距模块的有效测距范围内，红外线测距模块正常工作，测得距离lx为13.4cm，不处于双目摄像头测距范围内，不进行双目摄像头测距，超声波测距传感器和红外线测距传感器均取该时刻前两个时刻以及后三个时刻，组成该2组测距数据，每组6个数据，如表4-2所示，表中sxp表1.2第21个测距时刻的测距数据组i=1i=2i=3i=4i=5i=6s13.5cm13.4cm13.4cm13.4cm13.3cm13.3cml13.4cm13.3cm13.2cm13.3cm13.2cm13.2cm分别求得各自传感器在该测距时刻的测距结果值为sc(21p)=13.4cm再求得在此测距时段，超声波测距与红外线测距的协方差σsl求出各测距方法的协方差之后，以式(1.1.6)求得在测距时段的各测距方法的协方差融合因子，有超声波测距的协方差融合因子ws(21p)=0.46，红外线测距的协方差融合因子wl最后以式(1.1.1)求得此测距时段的多传感器融合测距的最终测距结果y(21p)=13.3cm第25个测距时刻进行第25个测距时刻，超声波测距模块首先开始工作，测得距离sx为7.5cm，发送给控制芯片执行判断，7.5cm不在在红外线测距模块的有效测距范围内，不进行红外线测距；也不处于双目摄像头测距范围内，不进行双目摄像头测距，超声波测距传感器取该时刻前两个时刻以及后三个时刻，得测距数据组，如表4-3所示，表中sxpi表1.3第25个测距时刻的测距数据组（ik的含义）i=1i=2i=3i=4i=5i=6s7.5cm7.4cm7.4cm7.4cm7.3cm7.3cm 求得超声波测距在该测距时刻的测距结果值为sc以式(1.3.10)求得在测距时段的各测距方法的协方差融合因子，有超声波测距的协方差融合因子ws(25p)=1，红外线测距的协方差融合因子wl最后以式(1.3.1)求得此测距时段的多传感器融合测距的最终测距结果y(25p)=7.4cm多传感器融合测距精度分析鉴于智能制造产线上复杂的工作环境，以及全自动的生产发生，对于稳定性的要求显得极为重要，而多传感器融合测距方法则着重提高了系统测距的稳定性这一性能，并且与单一传感器测距相比在准确度上也有所提升，各传感器与融合测距测距效果对比如表1.4所示：表1.4各传感器及融合测距测距结果k=3k=21k=25k=28s68.4cm48.2cm13.4cm7.4cml68.1cm47.9cm13.3cmNotx67.3cm47.6cmNotNoty(kp)67.9cm48.0cm13.3cm7.4cmA68.0cm48.1cm13.2cm7.2cm表1.4中sckp,lckp,各个传感器在各个时刻测得距离与真实值的误差如表1.5所示：表1.5各传感器及融合测距的测距误差k=3k=21k=25k=28s0.4cm0.1cm0.2cm0.2cml0.1cm-0.2cm0.1cmNotx0.7cm-0.5cmNotNo