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[发明专利]一种移动视觉检测站位-视点联合聚类与序列规划方法-CN202310842141.7在审
发明人： 杜福洲;孔飞飞;许云丰 -专利权人：北京航空航天大学;北京星航机电装备有限公司
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明属于移动视觉检测规划的技术领域，具体公开了一种移动视觉检测站位‑视点联合聚类与序列规划方法。该方法为一种基于交替进化策略的遗传算法，包括数据编/解码、进化策略更新、个体选择、个体交叉、个体变异、种群更新等步骤。其中，染色体的长度等于参与排序的视点数量。基因的整数部分代表视点序号，而小数部分代表该视点所属的站位序号。属于相同站位的视点序列遵循在染色体中出现的先后顺序；站位序列遵循其第一次出现位置的先后顺序。本发明可一体化地实现站位‑视点的聚类与序列规划，提升视觉检测效率；所提出的进化策略也显著降低了规划程序的运行时间。本发明适用于大型复杂组件移动视觉检测以及其它相似的场景。
一种移动视觉检测站位视点联合序列规划方法

[发明专利]一种站位-视点联合覆盖路径规划方法-CN202310842016.6在审
发明人： 杜福洲;孔飞飞;高亚东 -专利权人：北京航空航天大学;北京星航机电装备有限公司
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明属于移动视觉检测规划的技术领域，具体公开了一种站位‑视点联合覆盖路径规划方法。该方法包括表面离散化、视点规划、站位规划与联合序列规划四大步骤。其中，视点规划包括视点采样、可视性评估与视点选择三个子步骤；站位规划包括站位采样、可达性评估与站位选择三个子步骤；联合序列规划包括运动成本评估、站位‑视点聚类与站位视点排序三个子步骤。本发明深入分析站位规划与视点规划的内在联系，提出完整的面向较大尺度范围移动视觉检测的站位‑视点联合覆盖路径规划方法。该方法尤其适用于大型复杂组件的视觉检测，有望进一步提升大型复杂组件生产过程中的自动化、数字化水平，提升生产效率。
一种站位视点联合覆盖路径规划方法

[发明专利]一种基于视觉的相对位姿测量装置与方法-CN202210529361.X在审
发明人： 杜福洲;王逍遥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于视觉的船舶大部段相对位姿测量装置与方法。位姿测量装置包含下位机与上位机两部分。下位机为视觉测量单元，具有独立的传感模块、供电模块、数据处理模块。使用时依靠其底板上的定位孔与调整部段固连，与固连在基准部段上的合作目标板配合使用，解析出调整部段相对基准部段的相对位姿，利用无线通讯模块将测量结果返回上位机。上位机为普通计算机，能够综合调度下位机模块，处理测量数据，给出实时位姿测量结果。该便携式测量装置具有通用接口，可独立供电，能够适应多种对接场景，测量结果精确，实时性好，能够定量、直观地引导船舶大部段对接过程，具有重要的研究意义和广泛的应用前景。
一种基于视觉相对测量装置方法

[发明专利]一种基于虚实边缘匹配的机电产品漏装检测方法-CN202210556536.6在审
发明人： 杜福洲;吕能斌;王瑶伟 -专利权人：北京航空航天大学;北京星航机电装备有限公司
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本申请提供一种基于虚实边缘匹配的机电产品漏装检测方法。内容包括：标定相机，并基于虚拟空间成像获取三维模型多视角虚拟视图，通过提取边缘梯度构建模板；输入待检图像，基于虚实边缘匹配进行装配零件识别、粗定位与定位优化；将匹配的模板轮廓映射至图像，基于区域与边缘搜索虚实对应点；基于形状上下文匹配计算虚实点集形状相似度与匹配率；通过零件识别得分、相似度、匹配率综合判别漏装。本发明通过模型驱动与视觉的方法进行漏装检测，降低了对真实样本数据的依赖，提高了检测效率。
一种基于虚实边缘匹配机电产品检测方法

[发明专利]一种基于点集测量的刚体位置与姿态测量不确定度评估方法-CN201811389601.0在审
发明人：贾晓雯;王美清;张宇飞;于浩;麻倍之;杜福洲 -专利权人：北京航天新风机械设备有限责任公司;北京航空航天大学
申请日： 2018-11-21 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： G01B21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于点集测量的刚体位置与姿态测量不确定度评估方法。该方法利用激光跟踪仪等数字化测量系统测量刚体表面关键点集，与三维模型中点集理论数据对比，可解算刚体位置与姿态。对测量不确定度源进行分析，采用主成分分析法对点集测量数据中的定位不确定度和测量不确定度进行分离，进而给出数字化测量系统的不确定度评价。设计计算刚体位置与姿态不确定度的方法，并在三维空间中表现为具有几何边界的实体几何特征在某个范围内随机存在，该范围存在一个最大边界和最小边界，构成了位置与姿态所描述的刚体的几何特征的最小包络范围，为刚体装配方案的调整提供决策依据。
刚体点集数字化测量系统不确定度评估测量不确定度不确定度姿态测量三维空间测量不确定度评价主成分分析法激光跟踪仪测量刚体测量数据几何边界几何特征决策依据理论数据三维模型设计计算实体几何最大边界最小边界关键点解算小包装配分析

[发明专利]一种船舶MBD完整性定义方法-CN201810490523.7在审
发明人： 杜福洲;郭瑞振;蔡乾亚;单小芬 -专利权人：北京航空航天大学;江南造船（集团）有限责任公司
申请日： 2018-05-21 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种面向船舶行业的MBD完整性定义方法。通过构建数据集与定义规范，包括设计基准、坐标系、几何模型、注释、标注及辅助类的特殊定义要求，建立了面向船体专业数据与管系专业数据的详细定义方法。基于关联数据挖掘算法，获取工程注释项间、模型特征与工程注释间的关联关系，实现MBD创建过程中相关工程注释项的推荐，进而提高MBD数据集创建效率。对船舶数据集内容的定义形式、存储形式、面向应用场景的交付物形式、信息提取与传递技术等问题提出了具体实施方法。本发明旨在以MBD模型作为唯一数据源，对二维图纸与三模型进行有效集成，并提出了设计信息定义与传递的方法，因此具有重要的理论研究意义和广泛的应用前景。
专业数据数据集船舶数据船舶行业存储形式定义规范定义形式定义要求二维图纸关联关系关联数据几何模型理论研究面向应用模型特征设计基准设计信息挖掘算法唯一数据信息提取有效集成传递辅助类构建管系船体创建标注交付船舶场景应用

[发明专利]一种基于多传感信息融合的相对位姿测量装置与方法-CN201710788475.5在审
发明人： 杜福洲;吴典;马玉栋;董昊 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-09-05 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： G01C1/00 文献下载
摘要：本发明提出一种基于多传感信息融合的相对位姿测量装置与方法。位姿测量装置包含下位机与上位机两部分。下位机即集成测量单元，集成了视觉测量、距离测量、惯性测量模块。该单元具有独立电源、能够采集多种数据。使用时依靠其底部的定位孔与待装件固连，与固连于基准件的靶标板配合使用，解析出待装件与基准件的相对位姿，并将位姿信息通过RF无线信号回传至上位机。上位机即平板电脑，能够将下位机回传的数据以数值与三维模型两种方式直观显示。该测量装置转接接口通用，能够适应多种对接工况；传感器可切换使用模式，可针对不同的对接阶段；测量结果精确、展示效果友好，能够定量、直观地引导对接过程。因此具有重要的研究意义和广泛的应用前景。
一种基于传感信息融合相对测量装置方法

[发明专利]一种基于多合作点对距离的大部件相对位姿跟踪测量方法-CN201710788481.0在审
发明人： 杜福洲;吴典;秦龚;樊洪良 -专利权人：北京航空航天大学;沪东中华造船（集团）有限公司
申请日： 2017-09-05 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： G01S5/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于多合作点对距离的大部件相对位姿跟踪测量方法。利用分离式距离测量装置作为测量单元，发射端与接收端分别于两个刚体的对接面上相对放置，且安放位置在各刚体坐标系下坐标已知，利用多组(≥6)测量单元获取多个合作点对的距离，可以解算刚体的相对位姿。距离测量装置发射信号呈圆锥形发散，在其覆盖空间范围内，接收端接收信号并获取相关点对的距离，实现运动刚体间相对位姿的跟踪测量。测量单元的数量(≥6)和安装位置(收发端之间无遮挡)可柔性设置；测量数据简单可靠，求得的位姿精度高；不涉及外部坐标系，对环境依赖小；采用无线方式相互通信，不涉及复杂的线路连接，因此具有重要的理论研究意义和广泛的应用前景。
一种基于合作距离部件相对跟踪测量方法

[发明专利]一种位姿不确定度评定方法-CN201510965329.6在审
发明人： 杜福洲;王美清;陈哲涵 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-12-21 - 公布日： 2017-06-27 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种位姿不确定度评定方法。包括如下步骤1)给出位姿不确定度的定义、几何表示、代数表示以及其物理意义；2)依据计算位姿的解析算法建立位姿不确定度与测量目标点位置不确定度间的解析关系，确定位姿不确定度的解析算法；3)分析位姿不确定度来源，将其分为目标点测量不确定度和目标点实际位置波动不确定度两大类；4)针对位姿测量和不确定度评定需求，确定测量系统选型方案与采样策略，采集目标点测量数据样本；5)采用主成分分析法分析目标点测量数据样本，分离出目标点位置波动不确定度与目标点测量不确定度；6)依据位姿不确定度的解析算法，利用目标点位置波动不确定度计算出位姿不确定度。
一种不确定评定方法

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