DB35/T 1920-2020 地面移动机器人视觉系统成像性能检测方法.pdf

DB35/T 1920-2020 地面移动机器人视觉系统成像性能检测方法.pdf
标准编号:DB35/T 1920-2020
文件类型:.pdf
资源大小:2.2 M
标准类别:电力标准
资源ID:47575
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DB35/T 1920-2020 标准规范下载简介和预览

DB35/T 1920-2020 地面移动机器人视觉系统成像性能检测方法.pdf简介:

DB35/T 1920-2020标准名称为“地面移动机器人视觉系统成像性能检测方法”,这是一部关于地面移动机器人视觉系统的具体技术规范。该标准主要针对地面移动机器人(如服务机器人、无人车等)所搭载的视觉系统,规定了如何检测和评估其成像性能,包括但不限于图像分辨率、动态范围、色彩还原性、对比度、亮度稳定性、畸变控制等方面的要求。

该标准旨在保证地面移动机器人的视觉系统能够准确、稳定地捕捉和处理环境信息,以支持其导航、避障、识别等功能的实现。通过遵循此标准,制造商可以确保他们的产品在视觉性能上达到一定的性能指标,而用户和开发者也可以据此评估和优化机器人的视觉表现。

总的来说,这份标准是为地面移动机器人视觉系统的研发、生产和质量控制提供了一套科学、客观的检测方法,对于提升整个行业的技术水平和产品质量具有重要意义。

DB35/T 1920-2020 地面移动机器人视觉系统成像性能检测方法.pdf部分内容预览:

本标准规定了地面移动机器人(以下简称 )视觉系统成像性能的测试要求、测试方法及 测试结果。 本标准适用于具有可见光成像能力的地面移动机器人

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 移动机器人mobilerobot 基于自身控制、可移动的机器人。 3.2 地面移动机器人groundmobilerobot 在地面环境运行的一般采用轮式、履带式、足腿式或蟠动式等行走方式的移动机器人。 3.3 视觉系统visionsystem 通过视觉传感器将环境可见光信号转换成电信号来获取环境图像或视频信息的机器人子系统。 3.4 分辨率resolution 显示器或者照片上再现的测试图中黑白相间的线条刚刚能被人眼所分辨的空间频率。由于伪信 的影响,能够再现的空间频率要低于测试图中相应区域的空间频率。 注:改写GB/T29298一2012,定义3.7。

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色差chromatism 用白光进行成像时,因不同色光有不同折射率造成光路差别而引起的像差。 3.6 畸变distortion 由于横向放大率随视场大小而变化,从而引起的一种失去物像相似的相差。 注1:畸变不影响像的清晰度。 注2:改写GB/T29298—2012DB61/T 991.1-2015 土地整治高标准农田建设 第1部分:规划与建设,定义3.14。 3.7 灰阶grayscale 机器人视觉系统对不同反射率(或透过率)的中性光谱(灰色光)的分辨能力 3.8 频framerate 机器人视觉系统单位时间输出图像序列中所包含的不重复的图像顿数。 注:单位为顿每秒(fps)。 3.9 延时delay 机器人光学镜头获取图像与视觉系统输出图像之间的时间差值。 注:单位为毫秒(ms)。 3.10 码率bitrate 机器人视觉系统单位时间输出的视频流数据位数。 注:单位为千位每秒(Kbps)

4. 1.2 环境湿度

环境湿度应不大于90%。

环境湿度应不大于90%

测试应在黑色(低反射率)的环境照度小于1Lux的环境中进行。 如无特殊规定,光源亮度应能使被测机器人视觉系统输出有效信号,拍摄时测试图卡表面照度范围 应在700Lux1200LuX。 采用IS07589:2002规定的日光型光源或白炽灯,并对测试标板均匀照明,测试标板任一部位的照 度均不得超测试标板中心区平均照度的土10%。 测试环境下可选用以下标准色温:D65光源色温6500K、泛光灯色温3400K。实际测试环境的色 温标准偏差不大于200K。 为最大限度降低炫光影响,应避免照明光源发出光线直接射入被测机器人视觉系统的镜头

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测试图卡与拍摄目标物周围(包括放置测试图卡与拍摄目标物的置具)应为低照度,减少眩光。测 试图卡与拍摄目标物背景采用黑或吸光型中性灰

待检测机器人应为完整产品。 试验前机器人应进行适当的预热。 若机器人具有会影响被测特性的设备,则试验中此类设备的状态应在试验报告中说明,并且每次试 验均保持不变。 试验中所使用的正常操作条件,应按机器人制造商的说明。

拍摄或录制的影像使用监视器显示,监视器应满足以下条件: 像素点数:不低于3840×2160; b 像素点距:不低于140DPI; 可视角度:不小于178°; 色域:覆盖90%以上AdobeRGB色域; 亮度:不低于350cd/m; f)对比度:不低于 1 000:1。

5. 1 基础成像性能指标测试

5.1.1机器人测试条件

5. 1. 1. 1取景

被测机器人视觉系统的焦平面应与测试标板平行,水平方向影像框线应与测试标板框线相平行。调 整机器人距离使测试图的有效高度充满机器人采集图像的高度,或按需要仅占机器人采集图像高度的若 干分之一。现场布置如图1所示。

机器人测试现场布置示

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5.1.1.2机器人视觉系统设置

被测机器人视觉系统应按其初始设定状态进行测试,当无初始设定时则按常用参数来设置。白 按照明光源的特性予以调整,优先使用自动白平衡模式。 曝光参数和调焦方式等不作限定。

5.1.1.3数据接口

玻测机器人应具备图像传输能力,应将拍摄图像导出并保存到外部存储介质用于测试评价 导出图像格式应为:BMP、TIFF、RAW、PNG或JPEG。

5. 1. 2. 1测试卡

采用IS012233分辨率测试图卡,如图2所示,图案单元的代号及其特征和用途参见附录A

5. 1. 2. 2 判读方法

判读方法如下: 按照5.1.1.1的要求进行拍摄,将其保存为5.1.1.3规定的格式图片,当IS0分辨率测试图的 有效高度刚好充满图像画幅的高度时,测试图上分辨率标志值乘以100即为该画幅高度时数码 照相机的分辨率测得值,其单位为线数每像高(LW/PH):

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b)当ISO分辨率测试图的有效高度不能充满图像画幅的高度时(包括为提高测试分辨率的能力 时),测试图上测得的分辨率值还应按公式(1)换算成被检移动机器人视觉成像的分辨率计 值。

Reale = Rmes × (H2 / H) 式中: Reale一 被检数码照相机的分辨率计算值,单位为线数每像高(LW/PH); Rres一一测试图上分辨率测得值,单位为线数每像高(LW/PH); H一一影像画幅的高度,单位为毫米(mm); H一一IS0分辨率测试图的有效高度,单位为毫米(mm)。

5. 1. 3色差测试

5. 1. 3. 1测试卡

采用GA/T1128一2013色差测试图卡,如图3所

5.1.3.2判读方法

判读方法如下: 按照5.1.1.1的要求进行拍摄,将其保存为5.1.1.3规定的格式图片,用软件提取图像中所有 色块并转换成CIELab色彩空间; 测试图卡上测得的色差值按公式(2)~(6)进行换算: 方块的明度差:

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() = ,())2 +(())2 + (,())2

式中: △(i)一一总色彩还原误差; △(i)一一明度差; △。(i)一一绿/红色度差; △(i)一一蓝/黄色度差。 平均色差:

一平均色彩还原误差: △(i)——总色彩还原误差。

5. 1. 4 畸变测试

5. 1. 4. 1测试卡

采用YD/T1607一2016中畸变测试图卡,如图4所示

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5.1.4.2判读方法

按照5.1.1.1的要求进行拍摄, 枕形畸变如图5所示,桶形畸

式中: P一一畸变值; A一一像面边角畸变尺寸,单位为毫米(mm); Az一一像面边角畸变尺寸,单位为毫米(mm); B一一正畸变像面中心畸变尺寸,单位为毫米(mm)

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5. 1. 5. 1测试卡

采用GA/T1128一2013中高清晰度电视灰阶测试图卡,如图7所示。

5. 1. 5. 2 判读方法

5.2.1机器人测试条件

5.2.1.1场景与拍摄目标物

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拍摄目标物包括秒发生器和几何体: a)秒发生器的计时精度≤10ms,界面同时显示秒与毫秒,显示数值应在测试背景下清晰可 b)几何体应选用可被人眼较好分辨的正方体或球体,拍摄目标物表面颜色应在测试背景下清 辨。

5. 2. 1. 2 取景

测试场景分四种,分别为: a)场景一:机器人静止,拍摄目标物静止; b) 场景二:机器人静止,拍摄目标物移动; c)场景三:机器人移动,拍摄目标物静止; d)场景四:机器人移动,拍摄目标物移动。 被测机器人视觉系统的焦平面应与测试面平行。 在拍摄目标物移动的测试场景下,物体移动范围需保持在被测机器人视觉系统视野范围内,物体移 动速度不小于1m/s,拍摄过程中保持匀速。 在机器人移动的测试场景下,机器人移动方向为朝向测试面,移动起止位置由测试人员指定,需保 证在移动过程中,拍摄目标物处于被测机器人视觉系统视野范围内,拍摄目标物清晰可见;机器人移动 速度不小于0.01m/s,拍摄过程中保持直线匀速运动。

5.2.1.3机器人视觉系统设置

被测机器人视觉系统应按其初始设定状态进行测试,当无初始设定时则按常用参数来设置。白平衡 应按照明光源的特性予以调整,优先使用自动白平衡模式。 曝光参数和调焦方式等不作限定,

5.2.1.4数据接口

秒发生器应具备外部控制接口,支持通过接口启动和复位计时。 被测机器人应具备视频图像传输能力,应将拍摄视频图像导出并保存到外部存储介质用于测试评 价。 导出视频格式应为:MP4、AVI、WMV、MOV或FLV。

5. 2. 2 顿频测试

5. 2. 2. 1 拍摄目标物

拍摄目标物为:秒发生器

DB41/T 1267-2016标准下载拍摄目标物为:秒发生器

5. 2. 2. 2测试过程

DB35/T 19202020

C 使用机器人视觉系统拍摄一段包含秒发生器且长度不小于10S的视频片段,保证视频片段内 秒发生器数值可观察; 使用计算机软件回放该视频片段,随机取其中3次图像每秒变化间隔,计算每个间隔的图像顿 数fi,i=1,2,3; e)顿频按公式(8)进行计算:

式中: F一一顿频,单位为顿每秒(fps); f一一第一次图像每秒变化间隔的图像帧数,单位为顿每秒(fps); f一一第二次图像每秒变化间隔的图像数,单位为顿每秒(fps) 单位为顿每秒(fps)

GB∕T 20418-2011 土方机械 照明、信号和标志灯以及反射器5. 2. 3 码率测试

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