基于面阵 CCD 的航空相机摄影高度自动测量及调焦

目的：实现航空像机摄影高度自动测量和调焦，方法：用小波变换提取面阵CCD图象边缘，用图像特征参数确定成像范围内同一目标在不同CCD面上像的位置和高度。结果：分析了从众多目标中提取目标点的特征参数的方法。给出了设计系统的硬件框图。结论：该方法使爱人旬机调焦自成体系。     

视觉检测技术在曲轴锻件尺寸检测中的应用

针对当前曲轴锻件尺寸检测自动化水平不高的问题,通过对图像边界识别、CCD标定等关键问题的研究,提出了一种利用图像处理技术自动检测锻件尺寸的方法.基于CCD摄像机的检测系统实现对曲轴锻件连续成像,通过图像拼接、边界处理,得到曲轴各处的特征信息,快速准确的计算出曲轴各位置的几何尺寸与形位公差.该方法提高了曲轴锻件的检测速度和精度,极大的提高了生产效率.     

基于线阵CCD的曲面孔系位置精密测量系统

用线阵CCD扫描获取圆孔图像,通过图像识别确定圆心,实现孔系位置精密测量。以所提出的识别弦端点确定图像圆心坐标的算法,对500根弦的中点坐标进行滤波处理,可使识别误差接近图像像素距离。采用边缘慢、中部快的变速扫描方案,密化了有效采样点,使圆心坐标在X,Y方向的重复度均小于4μm。     

基于CCD的航空相机自动检焦系统

要使航空相机获得高质量的图像,必须保证镜头的焦距和实际成像面的位置符合技术要求。提出了一种自动检测航空相机焦距和是否离焦（实际成像面的位置是否在焦深范围内）的系统,论述了系统的工作原理、硬件组成和软件设计。该系统采用平行光管产生检焦信息,利用CCD摄像头作光电转换器件接收图像,采用重心法处理数据,由光电线位移传感器和光栅数显表共同作用实现摄像头轴向的精确平移,从而能够确定相机的最佳成像位置和图像尺寸。最佳图像位置用来判断是否离焦,最佳图像尺寸用来计算焦距。使用该系统对航空相机镜头焦距的检测准确率达到99.87%、是否离焦的判断与试飞结果完全相同。     

异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究

提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。     

基于图像的生物芯片点样质量检测方法研究

目的为了提高生产线上生物芯片点样质量检测的精度与效率,研究基于图像处理和卷积神经网络的算法,判断某生物芯片点样质量是否合格,并检测点样合格的生物芯片上的点样点半径。方法采用CCD相机获取生物芯片点样后的图像,通过图像预处理,利用canny边缘检测和圆的拟合等图像处理方法,得到点样点的几何信息,进而计算出点样点半径。同时提出基于卷积神经网络的点样质量检测方法,通过区域建议网络提取点样点卷积特征,引入分割全连接层来训练检测模型,通过离线训练来验证获得模型的最佳参数。结果和手动测量结果进行对比发现,半径误差不超过±0.1 mm,点样质量检测准确率为91.1%,单个生物芯片检测时间总和不超过1.6s。结论所提出的方法能够满足生产线上产品检测准确性和实时性的要求。     

基于曲面主曲率的人耳结构特征提取方法

针对人耳识别问题,提出了一种自动提取人耳解剖学结构特征点的方法.首先对包含耳廓区域的侧脸图像进行预处理消除噪声和毛刺现象;然后把2D灰度侧脸图像看作是一个曲面,则利用曲面上位于边缘处的灰度变化较大,因此该位置的曲率就会大于周围灰度变化平坦位置处的曲率的性质,求曲面的最大主曲率和最小主曲率;最后通过自动阈值分割对两幅曲率图像进行阚值化,并进行融合得到耳廓解剖学特征边缘信息.实验表明,用该方法提取的结构特征边缘曲线光滑、连通性好,不受光照强度变化的影响,满足下一步识别的要求.     

基于二次滤波的对接焊缝路径识别

当前视觉传感器广泛应用于焊接机器人的轨迹规划。针对焊接图像噪声干扰引起的焊缝路径提取精度差的问题,本文提出了一种基于二次滤波的方法实现焊缝的路径识别。通过对采集的焊接图像依次进行灰度处理,滤波处理,边缘提取和填充,将焊缝特征通过二值图像体现出来。同时,为了去除二值图像上噪声的干扰,再次进行滤波处理,并通过灰度重心法提取整张图像上的焊缝坐标。最后,在对接焊缝上验证了本方法识别焊缝路径的平均误差在1像素以内,满足工业的要求。     

大视场线阵CCD图像灰度均匀化

针对大视场线阵 CCD 图像不均匀现象,提出了一种基于图像像素灰度补偿的均匀化方法。首先分析并计算线形目标上不同坐标位置的微小面元在线阵CCD上产生的辐射照度,并由此推导线阵CCD面元上不同像素灰度值与中心像素灰度值之间的关系,进而建立大视场线阵CCD像面上像素的灰度补偿模型,实现大视场线阵CCD图像快速均匀化的目的。对大量线阵 CCD 采集的高速路面图像进行了处理,结果表明我们提出的方法具有较强的可行性、鲁棒性和实用性。     

悬浮式生物芯片检测中的图像处理研究

介绍了悬浮式生物芯片的特点和检测方法,首次提出了完整的悬浮式生物芯片图像处理解决方案。使用预处理去除图像中的噪声并对图像予以增强,然后通过模式匹配技术识别样点,确定位置坐标,定位误差小于1个像素。用数学形态学方法圈定样点范围,并用掩模技术提取信号强度值。使用整体或局部法处理背景。结合图形化开发环境LabVIEW和IMAQ工具包进行整个图像处理的集成和实现。结果表明,该方法能有效完成悬浮式生物芯片检测中的图像处理任务。     

基于Solidworks的新型数字航摄相机结构设计与建模

对使用Solidworks进行三维实体建模的特点和设计过程进行了研究,并结合新型多CCD数字航摄相机后背装置的结构设计,运用Solidworks进行零件建模、装配体生成以及工程图制作。根据航摄相机系统实际作业的需求,建模过程中对结构可能存在的干涉、关键零部件的受力强度等问题进行了深入分析与优化,确保整体设计更加合理,为今后航空摄影相机系统的装置设计提供了完整、可靠的依据。     

Integrating the digitized backscattered image to measure absorption and reduced-scattering coefficients in vivo

Measurement of absorption and reduced-scattering optical coefficients a and s is possible when a steady-state backscattered image is used on a sample surface. A new method for processing the backscattered image, acquired with a CCD, has been developed. The image is integrated to decrease sensitivity to noise. The resulting curve is defined as the integral reflectance. The curve is then fitted with a relaxation model to evaluate a and s . We have validated the method with calibrated scattering and absorption phantoms. The integral reflectance method is then applied to measurements of the a and s coefficients of human skin in vivo .     

吊仓双视场CCD电视跟踪测量系统研究

为减少或避开地球表面稠密大气层对可见光、红外辐射背景以及减少地面杂电波的严重干扰，从空中直接摄取与精密跟踪测量动态目标的光辐射及电波特性具有十分重要意义。国外机载，弹工及星载等先进测量手段皆采取了避开大气层的测量模式，本文设计了一种适用于飞机吊仓使用的ＴＶ跟踪测量系统，特别是从地面上直接遥控空中机载ＴＶ测量设备，采用双镜头双视场共用一个ＣＣＤ接收器件进行二档大变双视场自动变焦技术以便能获取高清晰度     

Digital-holographic interferometry with an image-intensifier system

A method for recording digital holograms on an image intensifier coupled with a CCD sensor is presented. The advantage of the image intensifier is that it can be gated (electronic shutter action produced by controlling of the image intensifier's photocathode voltage). This allows us to record holograms with a short exposure time. Two holograms of an object submitted to dynamical displacements (e.g., vibrations) are recorded by two short exposures. The phase of the wave front recorded at different times is calculated from the recorded intensity by use of a digital Fourier-transform method. By comparison of the phases recorded it is possible to get the displacement of the object during a short interval. Experimental results are presented, and the problems related to the noise and to the spatial resolution are discussed.     

基于图像配准技术的二维平台位置参数视觉测量

提出一种基于图像配准技术测量移动平台二维平移、旋转等参数的视觉测量方法．固定基准图和镜头,使CCD随平台在基准图的像平面内移动或旋转,再由图像配准技术对当前CCD接收到的图像在整个像平面内的位置进行定位,从而可实现微位移平台位置参数的测量．对基准图进行分块设计,并且对每一分块进行二进制编码．如果保证至少有一分块落到CCD成像区域内．实验结果表明系统的位移测量精度可达到亚微米级．     

Three-dimensional measurement of distant objects based on laser-projected CCD images

A novel measuring system based on a single CCD camera and two laser projectors to record images and perform three-dimensional measurement of a distant object is proposed here. Because of the alignment of the laser beams which form in parallel with the optical axis of the CCD camera, projected spots will appear on the same scan line in a CCD image. As a result processing of a single scan line rather than the whole image is only required to identify the projected spots in the CCD image. Complex computation of video signals of the whole image via either pattern recognition or image analysis methods is therefore circumvented. On the basic of an established relationship between the distance and pixel counts between the projected spots in the CCD image, the proposed system not only measures the distance from a distant object but also the length of two arbitrarily designated points on the object. To provide better accuracy, intrinsic parameters of the CCD camera are taken into consideration in the measurement. Furthermore, the effect of laser diffusion is also proved to be irrelevant to the measuring accuracy here. Experimental results have demonstrated that the proposed measuring method is capable of yielding accurate results of three-dimensional measurement for a distant object in a very responsive way.     

双缝衍射用于CCD响应特性标定的模拟研究

输入输出响应特性是CCD应用中一项重要参数,标定一参数的方法很多。介绍一种新的标定方法－双缝衍射法,即利用双缝衍射图像各亮条纹的衰减关系来产生不同的CCD能量的输入,从而标定CCD的响应。给出了模拟结果。     

An Auto-Focusing Method in a Microscopic Testbed for Optical Discs

An auto-focusing method in a digital image system is demonstrated that uses a standard deviation of pixel gray levels as a feedback signal. In this system, an optical microscope and a charge coupled device (CCD) camera are used to create clear pit images of optical discs. A dynamic focusing scheme is designed in the system-control software, which is able to eliminate environmental disturbances and other noises so that a fast and stable focus can be achieved. The method shows an excellent focusing accuracy. The performance and possible applications of this method are discussed. The test results for optical discs are given in this paper.     

复杂背景下导弹目标的分光检测

针对电视制导系统从各种复杂自然背景和野战环境的图像中提取导弹目标信号的要求,从导弹目标和背景的光谱特性出发,提出了导弹目标的分光检测原理与方法,设计了双CCD分光检测光学系统,使含有导弹目标的图像进入主CCD,背景图像进入次CDD,最终由背景减法电路实现主次CCD图像相减,得到导弹目标图像.实验结果证明,该方法能可靠地从背景中检测出导弹目标.     

Measurement of phase objects by simple means

A printed fringe pattern is imaged by a CCD camera, whereas a phase object is placed in the ray path for imaging. The ray deflections distort the image of the pattern and are measured by evaluation of the image with the Fourier transform method.