X波段雷达图像同频干扰的抑制方法研究

X波段雷达图像中,数据是按线存储的,同频干扰在图像上表现为射线状噪声或斑点噪声.为去除雷达图像中的同频干扰噪声,根据同频干扰在雷达回波图像中的特性,提出一种基于拉普拉斯边缘检测算子的噪声检测算法.首先利用基于拉普拉斯边缘检测算子改进的检测方法,将雷达图像分为灰度值渐变区域和突变区域;接下来通过设定阈值检测到同频干扰的位置;最后利用临近非噪声点线性插值噪声点.利用本文方法对32幅随机的雷达图像进行处理,实验结果说明该方法能有效滤除同频干扰.与传统的滤波算法进行对比,实验结果表明本算法不仅能很好地检测到同频干扰噪声,还能更有效地去除噪声,尽可能地保留原来海浪的回波信息.     

自适应波段选择与最佳预测顺序的高光谱图像无损压缩

针对传统递归最小二乘预测器的预测精度与谱间相关程度存在较强相关性及其对预测顺序较为敏感的特点,提出一种基于自适应波段选择和最佳预测顺序的高光谱图像无损压缩方法。首先,为了提高参考波段与待预测波段间的谱间相关性,以最大谱间相关系数为准则进行波段重排预处理,接着引入自适应波段选择策略从已预测波段集中选出与待预测波段存在最高相关性的多个波段作为参考波段。然后,以最小预测残差熵为准则选出最佳预测顺序模式进行谱间预测。最后,采用算术编码器对预测残差进行熵编码。在AVIRIS 2006数据集上的实验结果显示,该方法在16位校正图像、16位未校正图像和12位未校正图像上分别取得了3.314,5.594和2.395 bpp的压缩效果。该方法在几乎不增加计算复杂度的情况下有效提高了传统递归最小二乘预测器的预测精度,其最佳压缩效果接近或优于其他同类方法。     

基于自适应算法的单目视觉系统的姿态解算

提出了自适应总体最小二乘算法,以进一步提高单摄像机视觉测量系统光学特征点的姿态解算精度,研究并对比了常用的总体最小二乘算法及自适应总体最小二乘算法在测量系统中的应用。首先,根据空间几何位置关系构建光学特征点、像点及摄像机位置的系统坐标系及三维空间模型,并建立关于光学特征点及像点的矩阵方程。然后,应用常用的总体最小二乘法及自适应总体最小二乘法进行优化求解。最后,基于优化的总体最小二乘解确定光学特征点相对世界坐标系的姿态。应用三坐标测量机进行仿真对比实验,结果表明:常用的总体最小二乘算法得出的姿态坐标的标准差为0.055 7mm,自适应总体最小二乘算法得出的姿态坐标的标准差为0.041 4mm。相比之下,自适应总体最小二乘算法有更高的收敛速度及收敛精度,且解算速度优于常用总体最小二乘算法,满足单目视觉测量系统的稳定、可靠和精度高等要求。     

多段同频正弦信号频谱融合的LFMCW雷达测距算法

为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法.首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱;然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱;最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距.仿真和现场实验结果表明,在5～30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+ CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON LS0手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5.     

基于Canny边缘检测和加权最小二乘法的气泡水平仪实时检测方法

针对气泡水平仪的自动标定问题,对机器视觉领域中的边缘提取算法、最小二乘法、轮廓跟踪算法等方面进行了研究。提出了一种基于Canny边缘检测和加权最小二乘法的气泡水平仪实时自动检测方法,以提高检测气泡水平仪的准确度和效率。引入了Canny边缘提取算法对工业摄像机所拍摄的水准柱侧面图像进行处理,以得到参考线和气泡的边缘信息。引入了一种自适应选取Canny边缘提取算法的阈值的方法,以克服工业现场光照变化的影响。同时针对本应用场合,采用了加权最小二乘法对左右平行参考线进行拟合,并结合二分搜索算法对水平尺上的气泡位置进行了搜索,从而实现了气泡水平仪的高准确度实时检测。研究结果表明,该方法能够准确、快速地对气泡进行定位,能够较好地适应光照变化。     

无人机遥感山区公路图像去噪方法

为实现对遥感图像较好的滤波去噪效果并有效保持图像边缘细节,提出一种自适应开关均中值融合滤波方法,可有效处理无人机拍摄的公路遥感图像.首先,选定遥感图像的局部区域,并设定梯度变换阈值大小,同时为标记该区域内的各个像素点,定义标志数组.然后,与阈值进行比较,若当前用于比较的像素点的值比梯度阈值大,则进行自适应开关均中值融合滤波,利用自适应选定阈值来替代传统开关均中值滤波器的固定阈值;若当前像素点小于梯度阈值,则选取改进梯度倒数进行加权平滑处理,即针对图像局部区域建立相关函数,将权值参数按照局部统计特性适应性进行调整.由实验结果可知,与传统梯度倒数加权平滑算法相比,自适应开关内中值融合滤波算法能够滤除遥感图像中的脉冲和椒盐噪声,对其他类型的噪声也有较好的效果,同时保留了图像的边缘细节信息.实验结果表明,滤波处理的图像平均梯度指数提高了 ３．１６％ ,且参数均方误差( MSE )减少了约 ５％ ,具有较高的应用价值.     

数控机床热误差的动态自适应加权最小二乘支持矢量机建模方法

为消除数控机床热误差对加工精度的影响,提出基于动态自适应加权最小二乘支持矢量机的数控机床热误差建模方法.为构建机床热误差模型,对一台XK713数控铣床进行建模试验,采用智能温度传感器与激光位移传感器分别获取机床温度值与主轴变形量.运用动态自适应算法,优化选择建模过程中的参数;对采样数据进行初始最小二乘支持矢量机建模,根据误差变量确定权重系数,得到基于加权最小二乘支持矢量机的数控铣床热误差模型.试验结果表明,基于动态自适应最小二乘支持矢量机的数控机床热误差建模方法精度高,泛化能力强,优于未加权最小二乘支持矢量机方法与传统最小二乘法.获得的模型可用于数控机床热误差补偿,以提高数控机床的加工精度.     

基于内容的高光谱图像无损压缩

提出了一种基于内容的高光谱图像无损压缩算法.采用自适应波段选择算法对高光谱图像进行降维,引入G-means算法对降维后的光谱矢量进行无监督分类.利用单调后向排序算法确定波段的预测顺序,并根据相邻波段的相关系数大小进行自适应波段分组.针对每一类地物,选取类内部分像素进行最优预测系数的训练,采用多波段线性预测的方案去除同类像素的谱间相关性,预测残差进行JPEG-LS无损压缩.对机载可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)与实用型模块化成像光谱仪(OMIS)获取的高光谱图像分别进行实验,并与未进行分类预测的算法比较.结果显示,提出的算法的平均压缩比分别提高约0.11和0.7,验证了该算法在无损压缩方面的有效性.     

贴片元件的海森范式加权最小二乘矩形拟合算法

随着印制电路板上元器件密度越来越高,对贴片机的贴装精度要求也愈发精密。为提高元件的贴装精度,文章针对无引脚元件提出了加权最小二乘矩形拟合算法。算法首先提出海森范式最小二乘拟合法,可以拟合图像中任意位置像素点组成的直线。针对直线中的离群点,在海森范式最小二乘拟合法基础上加入Tukey权重函数,大大缩小了图像中奇异点的影响,从而提高了元件检测精度。实验结果表明:加权最小二乘矩形拟合算法不仅提高了元件检测精度,且一定程度上对元件偏转角度与元件图像模糊或损坏不敏感,具有较优效果。     

图像处理在干涉法测量中心偏中的应用研究

透镜中心偏差是评价光学系统质量的重要指标之一.利用干涉法测量中心偏,干涉环的处理精度是关键部分.针对其它图像处理方法无法有效的处理双干涉环的问题,运用MatLab软件编写算法处理图像,包括方向滤波、自适应阈值二值化、OPTA细化和最小二乘法拟合.搭建实验平台得到干涉图,处理结果表明该算法对双干涉环以及对比度低的劣质图像...     

发动机缸体视觉图像定位方法研究

针对发动机缸体孔系实现在线自动测量的难题,提出了基于视觉图像的发动机缸体定位方法。通过面阵CCD获取发动机缸体定位销孔图像信息,利用图像处理提取定位销孔中心位置,以此建立每个被测缸体的测量基准。使用环形双峰阈值法与中值滤波对图像进行预处理,有效地解决了定位销孔具有倒角影响图像边缘提取精度的问题。为验证此定位方法的准确性与可行性,分别进行了发动机缸体定位孔直径与位置度重复性测量与发动机缸体上表面孔组直径与位置度重复性测量实验。实验结果表明所提出的视觉定位方法稳定可靠,实现了发动机缸体的快速、精确定位,为实现发动机缸体的在线检测打下了可靠基础。     

全自动金丝球焊机的CAD/CAE设计研究

全自动金丝球焊机是微电子封装设备中的核心设备,它是集精密机械、自动控制、图像识别、计算机应用、光学、超声波焊接等多领域技术于一体的现代高技术微电子生产设备.工作原理是通过X-Y工作台和焊头的三维运动控制,定位并拉出设定的金丝线型,采用超声波热压球焊方法焊接芯片管脚.技术路线是应用光机电一体化技术和采用CAD/CAE技术手段进行研制与开发.超声球焊和高速高精度运动定位技术是关键技术.为使球焊机达到高速高精度焊接的要求,应用CAD/CAE技术对球焊机关键部件X-Y工作台及焊头进行CAD建模的概念设计、有限元力学分析和结构优化设计.     

表面组装在线检测中模板匹配的研究

作为重要的在线检测技术,自动光学检测是保障表面组装质量的主要手段。深入分析自动光学检测中的关键技术——模板匹配,应用实数编码的改进遗传算法进行模板匹配寻优。试验表明该方法的匹配速度和匹配精度均较为理想,该方法是可行的。     

高精度平面检测技术及在发动机制造中的应用

高精度平面检测技术主要应用于测量平面的平面度、表面波纹度。利用激光反射后的干涉波携带有被测表面高度信息,将干涉图像进行转换生成3D高度图来表示被测零件的表面状态。本文主要介绍高精密平面检测技术在发动机制造过程中的应用。     

基于计算机视觉检测技术自动计数系统的研究与应用

为了对生产线上螺纹钢自动计数，提出一种基于计算机视觉的自动检测系统。该系统利用CCD图像传感器获取实时图像，提取图像中的边界、灰度均值及灰度梯度分布3种信息进行数据融合，并结合多次阈值分割联合判断，达到自动计数的目的。实际应用结果表明该方法具有很高的精度。     

Neutral representation of tolerance information for process planning using STEP AP 224

The focus of CIM is on information as it is the crucial element for integrating all the manufacturing activities. CAPP, as one of the key elements in CIM, needs to extract the manufacturing information such as machining features and precision specifications like surface roughness and tolerances from a geometric model in order to link CAD and CAM. However, these data are not real attributes of the geometric model in most of the current CAD systems. Therefore, human interpretation is inevitable for further processing of CAD model for downstream application like process planning or inspection. This paper proposes a scheme to represent the manufacturing information in a neutral format using STEP technology in order to enable downstream users such as process planner and inspection planner to make correct decisions on process selection, processing conditions, etc. It is shown that by using STEP AP224 manufacturing information encompassing machining features, surface roughness, dimensional and geometric tolerances can be completely represented together with part geometry, which certainly contributes to successful implementation of CIM.     

非金属工件电镀表面缺陷现场检测技术的研究

生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种为现场设计的非金属电镀工件表面缺陷检测技术 ,系统在计算机信息技术、图像处理技术和自动测控技术相结合的基础上开发而成。该技术设计了具有均匀散射照明光源的 CCD光电检测系统 ,通过图像处理和计算机自动控制 ,由执行机构自动分选出带有表面缺陷的工件。该系统有效的解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难 ,适于生产现场自动检测应用。     

全局阈值自适应的高亮金属表面缺陷识别新方法

高反射类零部件在其生产及后期处理过程中,可能会产生划痕、擦伤等表面缺陷,严重影响产品的使用性能和寿命。该类零件表面具有镜面反光特性,易导致检测过程中缺陷目标的漏检、错检。针对这类问题,基于数字图像处理技术,提出一种具备全局阈值自适应调整的高亮表面缺陷识别新方法。首先,构造利用空域和值域信息的滤波方式对原始图像进行处理,保护目标边缘信息;其次,以高斯函数的一阶导数构建Canny最优边缘检测器,结合全局阈值最大类间方差法和形态学图像分割法,完成图像分割以及相应阈值的自适应调整,实现对缺陷目标的识别。实验结果验证了算法的有效性及可靠性,能够在排除高光影响的基础上有效地识别缺陷目标,对高亮金属表面缺陷识别具有重要意义。     

基于实体方位信息的表面粗糙度自动标注

提出在AutoCAD环境下基于实体方位信息的表面粗糙度自动标注方法 ,并给出了详细的算法。利用向量积和选择集自动获取机械零件视图中加工表面上直线、圆和圆弧等实体的方位 ,确定粗糙度标注的旋转角 ,实现了粗糙度自动标注。     

多功能电解铜绝缘起重机BPS自动定位技术

针对国内目前多功能电解用起重机定位精度低、容易走偏等特点,将BPS自动定位技术应用于多功能电解铜绝缘起重机,实现起重机位置闭环监控,主要创新点为(2项专利):起重机自动定位、起重机大车自动纠偏,可提高起重机的定位精度,具有方便、快捷、易操作、安全、高效等特性。