基于测距的定位方法
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基于双目视觉的快速定位与测距方法姚志生;许四祥;李天甲;王洋【摘要】In view of the problem of long matching time in binocular vision positioning and ranging process, a rapid method of binocular vision locating and ranging was proposed based on the background-subtraction method. Firstly, the original images captured by the binocular camera were processed by removing distortion and stereo correction.Then,the image frame and the background frame were subtracted,and morphological processing was carried out to obtain the image containing only the target object;Finally,the left and right images were matched, and the epipolar constraint law was employed to remove the mismatch to obtain the three-dimensional information of the object,and the positioning and ranging operation were completed.Experimental results show that the number of initial matching points is reduced by 96.7%,the number of effective matching points is reduced by 94.1%,and the matching time is reduced by 75.8%,compared with the traditional binocular vision ranging method.The method of this paper has practical significance to realize rapid positioning and ranging based on binocular vision.%针对双目视觉定位与测距过程中存在匹配时间较长的问题,提出一种基于背景差分法的双目视觉快速定位与测距方法.首先,对双目相机拍摄的原始图像进行去畸变和立体校正处理;然后,对图像与背景帧差并进行形态学处理,得到只包含目标物体的图像;最后,对左右图像进行匹配并运用极线约束法则去除误匹配得到物体的三维信息,完成定位与测距.经实验验证,与传统双目视觉定位测距方法相比,该方法初始匹配对数减少了96.8%,有效匹配对数减少了94.1%,匹配时间减少了75.8%,表明本文方法对于实现基于双目视觉的快速定位与测距具有实际意义.【期刊名称】《安徽工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】5页(P368-372)【关键词】双目视觉;相机标定;极线约束;背景差分法【作者】姚志生;许四祥;李天甲;王洋【作者单位】安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032【正文语种】中文【中图分类】TP391在钢铁冶金行业中,板坯连铸成型后需被分段切割送入辊道。
伪随机码测距原理引言:伪随机码测距是一种基于时间差测距原理的定位技术,其原理是通过发送和接收信号之间的时间差来计算距离。
伪随机码是一种特殊的序列,具有良好的自相关性和互相关性,可用于测距和定位应用。
本文将详细介绍伪随机码测距的原理及其应用。
一、伪随机码的生成伪随机码是一种特殊的码序列,其具有伪随机性质。
在伪随机码测距中,通常使用的是伪随机噪声码。
伪随机噪声码是一种能够在一定带宽范围内均匀分布的码序列。
它的生成可以通过非线性反馈移位寄存器(NLFSR)来实现。
NLFSR是一种具有非线性反馈的移位寄存器,通过对寄存器中的位进行异或运算,可以生成伪随机噪声码序列。
二、伪随机码测距原理伪随机码测距原理是基于时间差测距的一种方法。
该方法是通过发送和接收信号之间的时间差来计算距离。
在伪随机码测距中,发送端使用伪随机码作为扩频码,将信号扩展到较大的带宽。
接收端接收到扩频信号后,通过与发送端相同的伪随机码进行相关运算,得到相关输出。
相关输出的峰值出现的时间差即为信号的往返时间。
由于信号的传播速度是已知的,因此可以通过时间差来计算距离。
三、伪随机码测距的应用伪随机码测距广泛应用于室内定位、雷达测距、无线通信等领域。
在室内定位中,伪随机码测距可以通过接收到的信号的时间差来计算移动设备与基站之间的距离,从而实现室内定位。
在雷达测距中,伪随机码测距可以通过计算雷达发射信号和接收信号之间的时间差来测量目标物体的距离。
在无线通信中,伪随机码测距可以用于多径信道估计和距离测量,提高通信系统的性能和可靠性。
四、伪随机码测距的优势和局限性伪随机码测距具有以下优势:1. 可以实现高精度的距离测量,精度可达几米甚至更高。
2. 可以在复杂的多径环境下工作,具有较好的抗干扰性能。
3. 可以实现全天候、全天时的定位和测距。
4. 硬件实现简单,成本较低。
然而,伪随机码测距也存在一些局限性:1. 需要发送端和接收端同步,否则无法进行距离测量。
卫星测绘技术中的卫星定位与测距原理引言:卫星测绘技术是一种利用卫星进行地理信息获取与处理的方法,具有高精度、广覆盖、无需实地勘测等优点,因此在许多领域得到了广泛应用。
卫星定位与测距是卫星测绘技术中的核心原理,本文将对该原理进行探讨。
一、卫星定位原理卫星定位是通过测量卫星与接收机之间的距离,以及卫星与地球表面的角度,来确定接收机所在的位置。
卫星定位主要基于全球定位系统(GPS)进行,下面将介绍GPS卫星定位的原理。
1. GPS系统概述GPS全称为Global Positioning System,是美国建立的一个卫星导航系统,由多颗卫星组成。
当地面接收机接收到至少四颗以上的GPS信号时,可以通过计算卫星到接收机的距离,从而确定接收机的位置。
2. 卫星测距原理卫星测距是卫星定位的关键一步,它通过测量接收机与卫星之间的信号传播时间来计算距离。
当卫星向接收机发射信号时,接收机会记录下信号接收时间,并与接收机的本地时间进行对比,从而计算出信号传播的时间差。
根据信号传播的速度和时间差,可以得到接收机与卫星之间的距离。
3. Dinatrance计算利用测距得到的不同卫星与接收机之间的距离,可以使用Dinatrance算法进行计算。
该算法基于三边测量原理,通过卫星与接收机的距离来计算接收机的位置。
当至少四颗卫星的距离确定后,利用Dinatrance算法可以获得接收机的经纬度坐标。
二、卫星测距原理卫星测距的过程主要是通过测量接收机与卫星之间的距离来实现。
下面将介绍三种常用的测距方法。
1. 伪距测量伪距测量是最常用的一种方法,它通过测量信号从卫星发射到接收机接收的时间来计算距离。
在接收机接收到卫星信号后,会记录下接收时间,并与卫星发射时刻进行对比,从而计算出信号的传播时间。
通过将传播时间与信号传播速度相乘,即可得到卫星与接收机之间的距离。
2. 相位测量相位测量是一种更为精确的测距方法,它通过测量信号的相位变化来计算距离。
gps定位的基本原理和过程GPS(Global Positioning System)定位是一种利用卫星信号进行位置测量的技术。
它基于特定的定位原理和过程来计算出接收器所在的位置。
下面将介绍GPS定位的基本原理和过程。
GPS定位的基本原理如下:1. 卫星发射信号:GPS系统由一组卫星组成,它们以固定的轨道绕地球运行,发射特定的信号。
这些信号包括导航信息和时间信息。
2. 接收器接收卫星信号:GPS接收器接收来自多个卫星的信号。
GPS接收器需要接收到至少4颗卫星的信号才能进行三维定位,其中3颗用于测量接收器与卫星之间的距离,1颗用于帮助接收器校准时间。
3. 信号测距:接收器通过测量接收到的信号与卫星发射信号的时间差,计算出接收器与卫星之间的距离。
接收器需要准确地记录信号经过大气层的时间延迟,并进行校正以消除这个误差。
4. 定位计算:接收器使用多个卫星的距离信息进行三角测量,计算出接收器的三维位置。
这个计算被称为“定位解算”。
GPS定位的过程如下:1. 启动接收器:将GPS接收器打开,它开始搜索并接收来自卫星的信号。
2. 信号接收:接收器接收到卫星发射的信号,包括导航信息和时间信息。
3. 信号解析:接收器对接收到的信号进行解析,提取出导航和时间信息。
4. 信号测距:接收器测量接收到的信号与卫星发射信号的时间差,计算出接收器与卫星之间的距离。
5. 定位计算:接收器使用多个卫星的距离信息进行三角测量,计算出接收器的三维位置。
6. 显示位置信息:接收器将计算出的位置信息显示在屏幕上,或通过其他方式提供给用户使用。
需要注意的是,GPS定位的精度受到多种因素的影响,包括卫星的数量和位置、大气条件、接收器的性能等。
此外,GPS定位还可以结合其他辅助定位技术,如地基站定位或惯性导航系统,以提高定位精度和可靠性。
综上所述,GPS定位基于卫星发射信号和接收器的信号测距,通过多个卫星的距离信息进行三角测量,计算出接收器的三维位置。
高纲1353江苏省高等教育自学考试大纲30451 无线传感器网络南京理工大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《无线传感器网络》是江苏省高等教育自学考试电子工程专业的必修课,是为了培养和检验自学应考者的通信工程、信息工程基本知识和基本技能而设置的一门专业课程。
无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理平台,具有广泛的应用前景,是计算机信息领域最活跃的研究热点之一。
通过本课程的学习,要求学生掌握无线传感器网络的体系结构和网络管理技术,着重掌握无线传感器网络的通信协议,了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等几大支撑技术,为在基于无线传感器网络的系统开发和应用中,深入利用关键技术,设计优质的应用系统打下基础。
二、课程目标本课程主要讲授传感器网络的基本概念、基本原理与基本方法,并介绍国内外的最新技术发展和当前的研究热点。
课程设置的目标是:1.通过本课程让学生了解无线传感器网络的体系结构和网络管理技术。
2.掌握无线传感器网络中的物理层协议、MAC协议、路由协议、拓扑控制协议以及无线网络协议IEEE802.15.4等通信协议。
3.了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等几大支撑技术。
4.掌握基于无线传感器网络的智能应用的基本设计方法,掌握其软硬件开发平台和仿真环境的使用。
三、与相关课程的联系与区别本课程的先修课程为《通信原理》、《计算机网络技术》Ⅱ考核目标用学科化的语言对三个或四个认知层次予以表述。
以《物理(工)》课程为例:本大纲在考核目标中,按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。
四个能力层次是递升的关系,后者必须建立在前者的基础上。
各能力层次的含义是:识记(Ⅰ):要求考生能够识别和记忆本课程中有关物理概念及规律的主要内容(如定义、定理、定律、表达式、公式、原理、重要结论、方法及特征、特点等),并能够根据考核的不同要求,做正确的表述、选择和判断。
距离测量的四种方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:距离测量一直是人类历史上重要的技术之一,它在建筑、土地测量、航海、地图绘制以及科学研究等领域都发挥着不可替代的作用。
随着科技的不断发展,测量方法也在不断更新和完善,为我们提供更加精确可靠的数据。
在本文中,我们将介绍目前常用的四种距离测量方法,它们分别是直接测量法、间接测量法、卫星定位法和激光测距法。
直接测量法是最直观、最常见的测量方法之一,它通过实际测量目标与测量仪器之间的距离来确定两点之间的距离。
这种方法适用于较短距离的测量,例如在建筑工地上测量两点之间的距离。
直接测量法的优点是简单易行,但也存在一些缺点,例如在复杂地形下很难进行准确测量。
卫星定位法是目前最先进的距离测量技术之一,它通过卫星信号和地面接收器来确定两点之间的距离。
全球定位系统(GPS)就是其中一个十分常用的卫星定位系统,它可以实现几米甚至厘米级的精度。
卫星定位法适用于需要高精度测量的场景,例如在道路建设和农业领域。
尽管卫星定位法具有高精度和全球覆盖的优势,但也存在着信号受阻碍的问题,例如在城市高楼林立的地区信号可能会受到干扰。
激光测距法是一种基于激光技术的距离测量方法,它通过测量激光脉冲的时间差来确定两点之间的距离。
激光测距法具有高精度和快速测量的优势,适用于各种场景,例如在建筑测量和地质勘探中。
激光测距法在复杂环境下可能会受到干扰,例如在强光影响下可能会影响测量精度。
不同的距离测量方法各有优缺点,我们根据具体的需求和场景选择合适的方法来进行测量工作。
随着科技的不断进步,距离测量技术也在不断创新和完善,为我们提供更加精确、快速、便捷的测量服务。
希望通过本文的介绍,能够让大家更加了解距离测量方法的种类和特点,为实际应用提供参考和指导。
第二篇示例:距离的测量是我们生活中经常使用的一项技术。
无论是衡量两地之间的距离,还是确定一个物体的大小,距离的测量都是至关重要的。
在现代科技发展的进程中,我们已经掌握了多种距离测量的方法,每种方法都有其独特的优势和适用场景。
《面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究》篇一一、引言随着通信技术的快速发展,低轨通信星座逐渐成为现代空间信息网络的重要组成部分。
其不仅能够实现高速数据传输,也为导航定位提供了新的可能。
面对这一领域内各种导航定位方法的不断涌现,如何选择合适的方法以适应低轨通信星座的特点和需求,成为了研究的重点。
本文将对面向低轨通信星座的导航定位方法进行比对研究,分析其原理、优缺点以及应用前景。
二、低轨通信星座及其特点低轨通信星座,指的是一组低地球轨道运行的通信卫星。
由于低轨卫星的轨道高度较低,其信号传输延迟小、传播速度快,为导航定位提供了良好的条件。
然而,由于卫星数量多、分布广,使得传统的导航定位方法在面对低轨通信星座时面临诸多挑战。
三、面向低轨通信星座的导航定位方法(一)基于多普勒效应的导航定位方法多普勒效应导航定位方法通过测量卫星发射信号与接收信号之间的频率差,计算卫星与接收机之间的相对速度和距离。
该方法在低轨通信星座中具有较高的精度和稳定性。
(二)基于星间测距的导航定位方法星间测距导航定位方法通过测量不同卫星之间的距离,利用三角测量法实现定位。
该方法适用于低轨通信星座中卫星数量多的特点,可提高定位精度和可靠性。
(三)其他导航定位方法除了上述两种方法外,还有基于惯性导航、基于地面增强系统等多种导航定位方法。
这些方法在低轨通信星座中各有优劣,可针对不同需求进行选择。
四、各种导航定位方法的比对研究(一)原理及优缺点分析1. 基于多普勒效应的导航定位方法:原理简单,计算量小,适用于快速定位;但易受多径效应、信号衰减等因素影响。
2. 基于星间测距的导航定位方法:精度高,可靠性好;但需要较高的测距精度和复杂的信号处理算法。
3. 其他导航定位方法:各有特点,如惯性导航可实现无源定位,但误差会随时间积累;地面增强系统可提高定位精度,但需依赖地面设施。
(二)应用前景分析各种导航定位方法在低轨通信星座中各有优势,可根据实际需求进行选择。
检测移动距离的方法(原创实用版2篇)目录(篇1)1.检测移动距离的背景和需求2.检测移动距离的常用方法3.方法的优缺点分析4.应用场景及发展趋势正文(篇1)【检测移动距离的背景和需求】在现代社会,随着科技的发展,移动设备的使用越来越普及。
人们经常需要了解自己或他人的移动距离,以便更好地进行行程规划、健康管理等。
因此,检测移动距离的方法应运而生,满足这一需求。
【检测移动距离的常用方法】目前,常用的检测移动距离的方法主要有以下几种:1.GPS 定位:通过卫星系统,可以精确地检测设备的位置信息,从而计算出移动距离。
2.基站定位:通过移动通信网络的基站,可以获取设备的位置信息,进而计算移动距离。
3.惯性导航:通过内置的陀螺仪、加速度计等传感器,可以实时测量设备的运动状态,从而计算出移动距离。
4.地图测距:通过地图软件的测距功能,可以测量两点之间的距离,从而得出移动距离。
【方法的优缺点分析】各种方法都有其优缺点:1.GPS 定位:精度高,但耗电量大,且在室内或遮挡严重的地方无法使用。
2.基站定位:耗电量低,但精度相对较低,且容易受基站密度和信号质量影响。
3.惯性导航:精度较高,耗电量低,但容易受陀螺仪漂移影响,需定期校准。
4.地图测距:操作简便,但精度受地图数据影响,且只能测量已知的点之间的距离。
【应用场景及发展趋势】检测移动距离的方法广泛应用于各种场景,如出行导航、运动健身、物流跟踪等。
未来,随着技术的发展,检测移动距离的方法将更加精确、便捷、低耗,以满足人们日益增长的需求。
目录(篇2)1.检测移动距离的背景和需求2.检测移动距离的方法概述3.常用的检测移动距离的方法4.检测移动距离的方法在实际应用中的优势和局限5.未来发展趋势和展望正文(篇2)【检测移动距离的背景和需求】在现代社会,随着科技的快速发展,人们对于移动设备的需求越来越高。
移动设备可以为人们提供便捷的信息查询、通讯交流以及娱乐休闲等功能。
在这种背景下,如何准确地检测移动设备的移动距离,已经成为了一个重要的研究课题。
基于单-双端行波测距原理的配网多端故障定位杨晓丽;舒勤【摘要】为实现配电网快速准确故障定位,避免故障范围扩大,结合单-双端行波原理,提出一种配电网多端行波故障定位方法.利用小波变换模极大值确定故障初始行波波头,用4次多项式拟合零模波速与零、线模时差的关系用于故障测距;利用双端行波原理进行故障选线及主干线和有二级分支出线的一级分支的故障测距;利用基于零、线模波速差的单端测距法对二级分支以及没有二级分支出线的一级分支进行测距;只需要判断初始行波波头,受分支影响小.通过PSCAD仿真验证了该方法的可行性.%In order to realize fast and exact fault locations of distribution network and avoid the expansion of fault range,a multi-terminal traveling wave fault location method is proposed by combining single-and double-end traveling wave distance measurement principle.The maximum modulus of wavelet transform is used to determine the initial trav?eling wave head of fault,and quartic polynomial is used to fit the relationship of zero-mode component versus the time difference between zero- and aerial-mode components of traveling wave for fault distance measurement.Double-end traveling wave distance measurement principle is used for fault line selection and the fault distance measurement of main and primary branches(with secondary branch),while single-end principle based on the velocity difference be?tween zero-and aerial-mode components is used to conduct distance measurement for the secondary branch and the pri?mary branch(without secondary branch).Only the initial traveling wave head is needed to be determined,thus the in?fluence ofbranches is smaller.The feasibility of the proposed method is verified by PSCAD simulations.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】6页(P91-96)【关键词】配电网;零模波速;故障选线;故障定位;小波变换【作者】杨晓丽;舒勤【作者单位】四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TM711配电系统是分配电力并向用户供电的重要环节[1],配电网作为其中的脉络,尤为重要。