基于三维成像技术的激光图像处理系统

采用图像处理技术处理后的激光三维图像能够显著提升图像精度,为刑事侦查、工业部件生产提供可靠的图像依据。通过设计基于三维成像技术的激光图像处理系统解决三维成像技术精度低、耗时长的问题。系统主要包括激光三维成像模块、DDR外接存储模块、FPGA模块、上位机等部分;激光三维成像模块增加转镜获取高精度的激光三维图像,DDR外接存储模块负责存储激光数据,分散FPGA模块资源损耗,通信电路模块负责传输DSP和上位机、DSP和FPGA之间的激光数据;软件部分依据激光三维成像原理获取激光数据,基于OpenGL软件接口重构激光三维图像表面。实验结果显示,系统成像精度高,处理激光三维图像效率和可靠性强,在激光三维图像处理方面的应用前景广阔。     

嵌入式图像检测一体机研究

嵌入式图像检测一体机是以机器视觉为基础,将图像采集技术和嵌入式系统相结合的一种新型图像检测设备.该设备由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括光学成像模块、图像采集模块、数据处理模块及系统接口模块;软件部分由图像传感器驱动、嵌入式系统配置、系统自启动程序、图像预处理和数据处理程序构成.实验表明,该设备可在各种条件下清晰地采集到有效的图像数据,且处理速度快,是一个优秀的嵌入式图像检测硬件平台.该嵌入式图像检测一体机填补了国内图像检测硬件领域在嵌入式方面的空白.     

大型建筑墙体裂痕视觉自动监测系统设计

大型建筑墙体裂痕的检测过程中,存在较多的噪声因素,使得以信号回波方法为基础的裂痕监测无法对区域进行分类,回波误差较大。因此,提出采用基于"块"图像的BP神经网络方法,设计大型建筑墙体裂痕视觉自动检测系统,该系统利用图像可对墙体分区的优势完成系统的优化,系统的硬件由监控控制模块、图像采集模块、图像处理模块、存储模块以及监控结果显示模块组成。系统通过系统设置、数据分析、资料库维护、图像采集、图像处理和图像分析6大功能模块,实现建筑墙体裂痕视觉的自动监测。依据"块"图像的BP神经网络方法,对墙体裂痕图像进行识别。实验结果说明,设计系统监测效果较好,具备较高的监测效率和准确率。     

基于空域变换的超分辨成像系统

传统的超分辨成像系统易受外界环境影响,抗噪效果差,输出的超分辨图像清晰度较低,基于此设计基于空域变换的超分辨成像系统,系统先将激光集中在孔径光栏上射出,通过聚光镜汇聚激光,根据分光镜和辅助镜将激光聚焦在显微镜焦平面上,依照物镜将激光束转变成平型光,使平行光能够均匀照射测量样品上,采用显微镜和辅助物镜处理从样品表面反射的带有样品信息的激光,最后通过分光镜反射带有信息的激光,反射光束在CCD上显示成像,核心处理器是FPGAWie的图像采集模块,采集CCD传输的视频图像后,通过通用并行接口将采集的视频图像数据传输到图像处理模块,该模块通过空域变换方法处理图像,获取超分辨图像,最终传输到计算机上进行显示。经过实验分析发现,该系统图像稳定性和图像清晰度平均值分别是98.538%和99.19%,干扰信噪比为16 d B时,该系统成像时间最短为6.57 ms,说明该系统成像清晰度高、抗干扰性能优。     

基于TMS320DM642的图像采集模块设计

针对目前图像处理系统传输速率高、数据量大的特点,提出了一种实时图像采集模块设计方案。该模块以TI公司的TMS320DM642数字信号处理器为中央处理器。视频采集采用飞利浦公司的SAA7115,采用CCD摄像头控制采集现场图像数据。给出了硬件接口、软件流程及总线控制等设计。系统做了初步测试,能基本实现实时图像采集。     

一种基于红外传感的矿井人员违章识别系统

煤矿现场工作人员是否正常操作,是否有违章操作是煤矿现场日常监控重点和难点问题。为了解决现有技术中人工进行监测的效率较低、监测范围有限的问题,设计了一种基于红外传感的矿井人员违章识别系统。该系统通过红外成像采集单元进行人员图像数据采集数据图像,通过数据中转装置单元上传至图像处理器单元,图像处理器单元对数据进行融合分析,并最终传输至服务器单元。经过验证,该系统优先对容易违章的人员进行监测。     

应用于校正扩展视场偏差的红外成像测量方法

介绍了一种可扩展视场红外光学系统的工作原理,针对系统初始化后由于楔形镜装配误差引起的视场偏差对成像的影响,设计了一种校正该光学系统视场偏差的红外成像测量方法。通过计算机视觉技术在目标运动轨迹测量中的应用,把该技术与红外成像系统进行结合;用红外成像系统对运动目标成像,将目标的运动轨迹视为序列离散点,利用计算机视觉技术对这些离散点进行轨迹检测,并采集这些目标连续运动过程中的离散点图像。后期通过对采集的目标运动轨迹原始图像进行像图像处理,运用编程仿真构造目标的实际运动轨迹,最终完成了可扩展视场红外光学系统视场偏差的校正。结果表明,基于计算机视觉技术的红外成像测量方法能够很好地实现运动目标的轨迹测量。     

基于瞳孔定位的单目测距系统

针对人和机器人在协同工作的过程中,机器人需要对伙伴进行准确的目标定位这个问题,设计了一个以ARM Cotex－A9 i． MX6Q为微处理器处理模块,USB摄像头为采集模块的嵌入式视觉测距系统,实现了单目视觉测距定位。该系统设计大体分为人眼瞳孔定位和单目测距2部分。人眼瞳孔定位通过USB摄像头采集人脸图像,系统对人脸图像进行处理,获取人脸图像中瞳孔的精确位置,获取人脸图像中瞳孔的位置采用Adboost人脸检测算法和灰度投影人眼定位算法;测距采用小孔成像三角形相似原理,根据实际人眼瞳距和图像中人眼瞳距信息计算出目标人物到摄像机镜头间的距离,其中摄像机的内参数标定借助于Matlab工具箱来完成。实验结果表明,该测距定位系统测距精度较高,系统鲁棒性好,具有良好的应用前景。     

交通肇事车辆快速视觉定位系统的设计与实现

为了解决当前交通监控系统智能化程度低,缺少定位功能的问题,设计并实现了交通肇事车辆快速视觉定位系统。系统采用OV7740图像传感器采集现场车辆图像,通过核心为S3C2410X的图像采集终端接收OV7740图像传感器中的车辆图像数据,并对车辆图像进行存储和显示。采用肇事车辆定位分析模块,对车辆图像进行分析,判断是否存在肇事车辆,实现肇事车辆图像的定位。利用主控芯片为CY7C68013A的控制传输模块,将肇事车辆图像数据变换成USB数据格式,再将图像数据反馈给人机交互模块进行存储和管理。在软件设计过程中,详细分析了交通肇事车辆定位流程,并给出USB设备数据结构以及INF文件配置的程序代码。实验结果表明,所提系统具有较高的定位精度。     

车载红外热成像图像处理系统的设计与实现

分析了车载视觉增强系统中红外热成像的特征及其图像处理的技术难点,并设计了一种车载红外热成像图像处理系统。首先,在评估了系统的静态资源和动态资源的消耗后,给出了以FPGA为核心处理单元、ARM为控制单元的系统硬件架构。然后介绍了图像处理系统的软件设计,并提出了一种用于系统调试的通信协议帧结构。实测结果表明,该红外热成像图像处理系统的具有良好的实时性和可靠性。     

条纹管激光成像雷达在近程海面监测应用分析

近程海面监测通常要在低照度条件下,获得高清晰、高分辨目标图像,以提高监测效能。与传统被动红外成像监测相比,激光成像雷达是一种主动成像技术,能获取目标强度像和距离像（统称为四维像）,具有较高的目标探测与目标识别概率。分析了美国条纹管激光成像雷达的发展现状及具有的技术优势,阐述了条纹管激光成像雷达采用的闪光式体制、一次成像、高速获取目标数据的原理。指出条纹管激光成像雷达既适用于近程海面监测,也可与现有监测手段,如被动红外、微波雷达等复合使用,提高监测效率。     

人体手掌静脉图像采集系统研究

以手掌静脉图像采集装置为研究对象,详细分析了采集装置的设计原理,设计了一种光强分布均匀的双环形近红外光源结构,并提出了一种基于灰度共生矩阵及模糊逻辑的手掌静脉图像质量评价方法。通过研究对比度、熵、相关性的值与静脉纹理结构信息的关系,建立模糊推理系统对图像质量做出了最佳判别,从而验证了采集系统的性能。设计的采集装置结构小、成本低,采集到的静脉图像比较清晰,满足静脉识别系统后续处理的需要。     

红外与微光图像融合技术研究

进行了双光谱假彩色微光电视系统的原理与实验研究,对双谱探测技术、最佳匹配滤光技术、逼近白日景物真彩色的假彩色技术做了深入探讨。结果表明：通过红外与微光图像融合能显著提高图像分辨效果和人眼对场景目标的发现和识别概率．     

凹槽涂胶的实时光学检测方法研究

为实现对凹槽涂胶的检测,提出了一种实时光学检测的方法,即使用环形光源照射胶液表面,并用摄像机记录光源在胶液表面产生的畸变的虚像,通过虚像的变化并结合图像处理技术间接检测胶液转移到凹槽后的铺展过程。设计了一个包含运动控制和图像采集的实验装置,研究了胶液铺展过程受涂胶速度和胶液粘度等因素的影响规律。     

基于Sobel算子的图像边缘检测研究

在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对数字图像和红外图像都进行了仿真。仿真结果表明,该算法改善了单一的用Sobel算子检测对垂直与水平方向敏感,其他方向不敏感的不足,提高了Sobel边缘检测算子的性能,具有良好的检测精度。此算法不仅适用于数字图像还适用于红外图像。     

复杂环境下多尺度行人实时检测方法

作为计算机视觉和图像处理研究领域中的经典课题,行人检测技术在智能驾驶、视频监控等领域中具有广泛的应用空间。然而,面对一些复杂的环境和情况,如阴雨、雾霾、被遮挡、照明度变化、目标尺度差异大等,常见的基于可见光或红外图像的行人检测方法的效果尚不尽如人意,无论是在检测准确率还是检测速度上。该文分析并抓住可见光和红外检测系统中行人特征差异较大,但在不同环境中又各有优势的特点,并结合多尺度特征提取方法,提出一种适用于多样复杂环境下多尺度行人实时检测的方法——融合行人检测网络(FPDNet)。该网络主要由特征提取骨干网络、多尺度检测和信息决策融合3个部分构成,可自适应提取可见光或红外背景下的多尺度行人。实验结果证明,该检测网络在多种复杂视觉环境下都具有较好的适应能力,在检测准确性和检测速度上均能满足实际应用的需求。     

一种风机叶片图像采集及缺陷检测系统

本文针对目前风机叶片人工检测工作量大、效率低、缺陷检测准确率不高的问题,提出并设计了一种基于无人机图像的缺陷自动化检测系统。本文介绍了系统的图像采集系统、采集方法、缺陷检测原理及检测效果:系统以无人机为飞行载体实现了（风机叶片的）自动巡检,从而提高了巡检效率,降低了人工的工作量;通过图像分割及缺陷检测算法设计实现了缺陷可疑区域的自动检测;可见光加红外光双光融合提高了叶片缺陷自动识别的准确性。经过多次现场测试验证,本系统可以精确、快速地实现鼓包,裂纹和褶皱等缺陷的自动识别与检测。     

基于图像处理的发动机单次喷油量检测系统

汽车发动机的喷油量多少关乎发动机的性能以及尾气的排放,对单次喷油量进行检测并进行控制可以降低油耗,减少废弃物的排放。为了对发动机单次喷油量进行检测,在对传统检测方法进行简要对比分析的基础上,提出新的基于图像方法的单次喷油量检测系统设计方案,对检测系统的工作原理进行了介绍,并进行图像采集系统和图像处理系统的设计。     

基于边缘特征的异质图像目标配准方法

目标检测作为计算机视觉的重要研究课题,在视频监控和智能导航方面有重要应用.图像配准技术是刚体目标检测方法之一.异质图像间目标的纹理差异极大,为此,对于目标的可见光俯视图像与机载红外摄像机观测异质图像,通过研究基于边缘特征的配准技术,实现对地面平面目标的配准检测.笔者首先通过建立机载运动摄像机空间模型,解决了红外观测图像的视角变换问题,将其换到与参考图像一致的视角,提出一种新颖的基于稳定区域轮廓合成的边缘提取方法,更好地控制异质图像的边缘提取效果,边缘特征匹配是在距离变换的基础上实现的,提出了一种基于稳定区域距离图像互相关的匹配度量准则.实验表明,算法能有效地实现异质图像间的目标配准检测.     

基于FPGA的低照度图像采集与处理系统研究

针对低照度图像亮度低、噪声高和边缘模糊等问题,基于Xilinx公司的Artix-7系列FPGA芯片,通过驱动微光性能良好的XQE-1310图像传感器,对探测器采集的视频信号进行滤波和边缘检测,完成了低照度图像的采集和处理等一系列操作,最后将处理过的视频信号通过CameraLink视频格式实时显示,设计了一套微光夜视系统。实验结果表明,该系统的最低工作照度可达10－2 lx量级,滤波算法在保持图像边缘信息的同时有效滤除了图像中的椒盐噪声,自适应边缘检测算法可以根据照度水平实时调整阈值,凸显了低照度环境下物体的轮廓信息。系统充分利用了FPGA（Field Programmable Gate Array）速度快、效率高的优势,最后的成像结果清晰稳定,便于人眼观察。