驾驶防瞌睡装置中人眼快速定位方法研究

驾驶防瞌睡装置用于实时监测司机眼皮活动情况,介绍了用于该装置基于灰度积分投影的人眼快速定位方法.首先利用图像的垂直灰度投影曲线确定人脸左右边界,然后利用水平灰度投影曲线确定人眼位置,最后利用阈值分割及边缘检测进行人眼开闭情况检测.实验表明,该方法对于驾驶防瞌睡装置中的人眼位置判定具有很强的实用价值.     

驾驶防瞌睡装置中入眼快速定位方法研究

驾驶防瞌睡装置用于实时监测司机眼皮活动情况,介绍了用于该装置基于灰度积分投影的人眼快速定位方法.首先利用图像的垂直灰度投影曲线确定人脸左右边界,然后利用水平灰度投影曲线确定人眼位置,最后利用阈值分割及边缘检测进行人眼开闭情况检测.实验表明,该方法对于驾驶防瞌睡装置中的人眼位置判定具有很强的实用价值.     

基于机器视觉的驾驶疲劳检测方法

针对基于机器视觉技术的驾驶防瞌睡装置,讨论了当前的发展状况和应用情况,提出了基于红外光源、差分图像、Kalman滤波的系统方案.在红外光照射下,利用视网膜对不同波长红外光吸收率的显著差别,引起图像处理区域改变,同时利用神经网络辅助Kalman滤波器对眼部位置进行跟踪预测,实现司机在一定范围内活动时跟踪眼睛、测量眼睑和眼球状态的分析技术.该方法为检测司机在驾驶中是否困倦提供了关键的技术,实验表明该方法是有效的.     

基于机器视觉的驾驶疲劳检测方法

针对基于机器视觉技术的驾驶防瞌睡装置，讨论了当前的发展状况和应用情况，提出了基于红外光源、差分图像、Kalman滤波的系统方案。在红外光照射下，利用视网膜对不同波长红外光吸收率的显著差别，引起图像处理区域改变，同时利用神经网络辅助Kalman滤波器对眼部位置进行跟踪预测，实现司机在一定范围内活动时跟踪眼睛、测量眼睑和眼球状态的分析技术。该方法为检测司机在驾驶中是否困倦提供了关键的技术，实验表明该方法是有效的。     

基于红外LED的人眼快速定位与跟踪的研究

介绍了一种基于红外光源的人眼快速定位与跟踪方法,应用于驾驶防瞌睡系统。特殊设计的硬件用来控制红外光源,实时获取图像。采用差分图像进行人眼瞳孔图像捕捉和提取,用卡尔曼滤波器跟踪人眼活动,以实时监测眼睛开闭状态。该方法具有快速、对驾驶员无干扰及有较高的准确性等优点。     

一种实用的眼睛睁合判断方法

根据实际应用提出一种判别眼睛睁合的方法。克服用积分投影方法判断眼睛时受头发、眉的影响,通过先确定鼻或嘴,再利用优化的灰度面积增长方法进行人眼粗定位,然后改进能量函数的快速贪婪算法找到人眼的精确位置,最终使得人眼睁合两种状态均能够准确判别。在ORL数据库实验表明,此方法识别率较高、速度快、对光照、姿态具有一定的鲁棒性。     

机车司机疲劳驾驶监测

本文针对机车驾驶员疲劳驾驶的监测问题,对采集的图象进行预处理之后,首先利用最大类间方差法,将人脸区域分割出来;然后采用灰度积分投影技术对人眼区域准确定位;再利用小波分析对人眼区域进行两层分解,提取各层的近似分量和细节分量的能量,构造为特征向量,并输入到SVM分类器,实现对机车驾驶员眼睛睁开、闭合状态的判断,最后运用PERCLOS原理对驾驶员驾驶状态作出判断。实验数据表明:本文提出的方法能够准确地对机车驾驶员的驾驶状态作出监测。     

[表面强化及损伤机理]一种高鲁棒性的钢轨表面缺陷检测算法

利用机器视觉技术检测钢轨表面缺陷时,存在背景光照复杂、车载检测设备与钢轨相对位置发生变化等情况,严重影响了缺陷检测的准确率,为此,提出基于灰度标准差与投影积分的钢轨表面区域定位算法和基于多尺度灰度对比度的增强算法。定位算法利用灰度标准差排除复杂背景的干扰,通过投影积分获取精确的钢轨表面区域;综合不同尺度空间的灰度对比度,将钢轨表面区域图像转化为灰度对比图,实现钢轨表面缺陷的增强;采用迭代阈值分割法提取钢轨表面的缺陷。实验结果表明：提出的钢轨表面缺陷检测算法在几种不同拍摄条件下漏检率均低于6%,准确率均高于93%,用于高速有砟轨道无缝钢轨表面缺陷检测时具有较高的鲁棒性。     

一种高鲁棒性的钢轨表面缺陷检测算法

利用机器视觉技术检测钢轨表面缺陷时,存在背景光照复杂、车载检测设备与钢轨相对位置发生变化等情况,严重影响了缺陷检测的准确率,为此,提出基于灰度标准差与投影积分的钢轨表面区域定位算法和基于多尺度灰度对比度的增强算法。定位算法利用灰度标准差排除复杂背景的干扰,通过投影积分获取精确的钢轨表面区域;综合不同尺度空间的灰度对比度,将钢轨表面区域图像转化为灰度对比图,实现钢轨表面缺陷的增强;采用迭代阈值分割法提取钢轨表面的缺陷。实验结果表明:提出的钢轨表面缺陷检测算法在几种不同拍摄条件下漏检率均低于6%,准确率均高于93%,用于高速有砟轨道无缝钢轨表面缺陷检测时具有较高的鲁棒性。     

机器视觉在圆锥滚子轴承内圈外表面缺陷检测中的应用

针对圆锥滚子轴承内圈外表面位置的特殊性,提出了一种新的缺陷检测方法,并设计了一套完整的缺陷自动检测系统。利用机器代替人眼完成轴承内圈外表面缺陷的检测,该系统光源恒定,可获取高精度的图像,处理速度快,可以长时间不间断的工作。首先对获取的图像进行图像预处理,去除图像噪声。利用MATLAB图像处理工具箱中的函数对预处理后的图像进行图像分析,统计图像中灰度值的分布情况,即计算出灰度图像的均值,标准差,利用图像灰度值的标准差判别出图像的表面质量是否合格。经过实验测试取得了96%的检测成功率,证明了其可行性。     

驾驶员疲劳检测系统

通过人眼图像来检测驾驶员疲劳驾驶是目前的主流方向,面部及眼睛定位是其中关键的环节。针对驾驶员疲劳检测系统,结合图像处理和模式识别技术,提出一种基于人脸面部特征的人眼定位方法。经实验验证:该方法实时性好,可用于不同背景、光照、旋转和偏转角度,以及睁闭眼、戴眼镜等多种复杂条件下的眼睛定位。     

基于语义新型眼部特征的混合参数模型构建

以标准证件照片为研究对象构建了眉毛与眼睛混合一体化参数模型,针对眼睛、眉毛及眉眼共设定14项主特征参数,据此创建28位二进制语义编码。图像处理分为四步:首先,根据眼睛色度信息反映出的眼睛轮廓定位眉毛与虹膜,并针对眼部带状区域实现图像分割;其次,通过改进的Hough变换算法实现对眉毛和虹膜外边缘轮廓检测;然后,用投影方法提取眼部混合特征参数;最后,按特征参量实现语义编码。经1 000张证件照实验证明,图像特征的提取成功率为99%以上,系统对每幅图像自动处理时间小于1.75s。     

基于分区灰度投影的稳像算法在卫星装配中的应用

针对传统电子稳像算法无法快速有效地消除视频图像随机抖动的问题,采用一种基于分区灰度投影的稳像算法,以确保机器人系统能够输出稳定连贯的卫星装配画面。对前后两帧视频图像进行划分并删除对比度低的子区域,利用间隔投影和互相关运算获取局部运动分量,通过基于平均误差门限的迭代步骤筛选后剩余的局部运动分量求解全局运动矢量;若判定存在低频扫描分量,还需对多帧图像的全局运动矢量作均值滤波处理。实验结果表明：基于分区灰度投影的稳像算法相比传统灰度投影法,在低对比度的自然场景图像和模拟装配图像中的稳像精确度分别提升119.1%和55.8%;同时执行时间只有块匹配算法的0.5%。能够有效消除随机抖动,快速输出稳定连贯的视频画面,保证机器人系统顺利完成卫星的地面装配工作。     

LCOS激光投影显示亮度均匀性和色度均匀性的测量及校正系统

为了提高激光投影显示画面的亮度均匀度和色度均匀度,提出了一种对灰度值很大和很小的像素点采用大压缩率,并尽可能多地提高中等灰度值的方法.搭建一个由投影显示、相机和计算机构成的闭环系统对应于此种方法,以达到亮度均匀度和色度均匀度矫正的目的.实验和分析表明,通过该系统,投影显示的整个屏幕的亮度均匀性和色度均匀性得到了很大提高...     

隧道照明闭环反馈智慧控制系统

为了解决当前隧道照明中存在的耗电量大,照度测量繁杂,难以实时保证实际照明亮度等问题,设计了一种隧道照明闭环反馈智慧控制系统。该系统能够根据车辆有无、车辆行为信息和环境信息实时调整照明状态实现按需照明;采用摄像机图像亮度测量方法,通过图像灰度与亮度转换来实时获取隧道路面的亮度。为保证照明需求,系统采用PID闭环反馈调节方法,以照明所需亮度和实际测量亮度为基础,实时调节照明系统输出。实验证明,设计的系统安全可靠,自适应性强,具备实时亮度测量和闭环反馈调节功能;实现了按需照明,能保证实际照明亮度实时达到标准要求,同时最大限度地节能降耗;并能在保证行车安全的同时使人眼获得最佳的视觉感受。     

互补格雷码双 N 步相移的彩色编码光栅投影轮廓术

在三维轮廓测量领域,互补格雷码相移法能够得到连续的展开相位,然而,单组相移条纹导致其测量精度极易受到周围环境变化的影响,且传统投影方式增加了干扰的引入。针对此问题,本文提出了一种基于彩色编码光栅投影的互补格雷码双N步相移法。首先将双N步相移条纹和互补格雷码条纹混合编码成彩色条纹,然后依次投射到目标表面,最后从采集的彩色条纹中提取相位信息分别进行相位解算、融合后求得表面三维形貌。为了验证本文所提方法,将该方法与传统互补格雷码N步相移法以及三频外差法进行了对比实验。实验结果证明,本文方法能够获得高精度表面形貌信息,有效降低测量误差,同时检测效率提高50%。     

基于隐马尔可夫模型的驾驶行为预测方法研究

根据驾驶行为受驾驶意图驱使,在时空上应先产生驾驶意图后有驾驶动作执行,再有具体的驾驶行为的时空顺序,利用意图到行为实现过程中的时间差,研究建立了基于多驾驶操作动作特征观测信息和隐马尔可夫模型的驾驶行为预测方法,实现了跑偏驾驶、一般转向和紧急转向3种驾驶行为的预测。从机动车安全预警的角度进行分析,预测出驾驶员的驾驶行为等同于获得驾驶员对车辆未来运行状态的需求,有助于及时纠正或干预驾驶员正在或即将实施的危险行为。     

图像匹配算法在跟踪印花系统中的应用

针对实时性要求较高的跟踪印花系统,提出了一种利用图像灰度特征进行跟踪匹配的算法.新方法首先通过比较直方图特征进行粗匹配,挑选出模板存在可能性较大的区域,然后通过计算横向与纵向的投影特征来实现模板的精确匹配.实验结果表明,相对于传统的灰度互相关算法,新算法匹配效果更为精确,同时减少了计算量,能够很好地满足印花系统高实时性的要求.     

人工复眼的研究进展

复眼是自然界中常见的一种视觉器官,常见于节肢动物中,其有着极高的视场角、低像差、低失真、高时间分辨率、高空间分辨率和无限景深等优点,近些年受到较大的关注。概述了最新的复眼制作工艺和成像系统,介绍了常用的制作复眼透镜的工艺技术,同时还介绍了复眼透镜的成像系统。最后,对人工复眼系统的研究进行了展望。