基于机器视觉的菌落计数算法研究

针对菌落人工计数的不确定性、效率低等问题，对工业相机、图像处理、特征对比以及计数算法等展开研究。提出了一种基于机器视觉的菌落计数算法。首先搭建一套图像采集系统获取菌落图像，然后利用灰度处理、中值滤波、边缘检测连接、阈值分割、粘连分割、边缘剔除等一系列图像处理方法对菌落图像进行处理，得到菌落的二值化图像，最后根据连通域计数法完成菌落计数，实现客观、快速的菌落计数。通过与人工计数误差对比，计数精度达到了90%，满足了菌落计数的要求。     

新型微生物抑菌圈自动测量与分析系统

文中介绍了一种新型的微生物抑菌圈自动测量与分析系统。该系统的特点是通过标准的图像接口，实现了硬件部分与软件部分相互无关。采取了预定义区域和灰度阈值相结合的方法对抑菌圈进行边缘提取，减小了计算量，提高了可靠性。实验表明，该系统具有测量精度高，适应性强，使用方便等特点，在生物医药学领域具有广泛的应用前景。     

基于图像处理的孢子采集自动计算系统

利用面阵CCD摄像机采集显微镜中孢子的图像,通过合适的闽值将灰度图像转换成二值图象.计算并比较孢子区域各象素点的图像距离,确定了各个孢子的中心,实现了从图像中对孢子自动计数.     

基于机器视觉的抗生素效价评价系统研制

介绍一种基于机器视觉的抗生素效价评价系统;利用TWAIN技术使得该系统能在多种硬件平台上得以应用;分析抑茵圈图像的基本特点,利用基于灰度直方图的图像分割方法对图像进行处理,提取边缘,并提出封闭轮廓曲线拟合算法进行目标锁定,从而自动准确定位目标中心、获得直径数据,进而完成抗生素可靠性测验及效价评定。实验表明,该系统能有效提高效价评定检验效率及准确度。     

基于特征融合的AGV小车图像数字识别方法

针对自动引导车上的图像数字在识别时受现场环境影响大的缺陷，提出了一种基于特征融合的自动引导车图像数字识别方法，它将各工位图像数字归一化处理后，提取灰度信息、改进的穿越线特征等特征量进行特征融合计算，并输出最后结果。现场运行实验表明：在有噪声的情况下，该方法不仅能够提高图像数字的识别率，并且对由环境影响所导致的图像数字局部污染与残缺具有很好的鲁棒性。     

杨树病害孢子的图像识别技术研究

本文尝试用计算机图像识别技术来实现对杨树病害孢子的自动计数,为杨树病害预测预报提供一种快速先进的手段.首先经显微图像采集系统获得孢子图像,经去噪声、图像平滑、阈值分割和膨胀,得到增强的二值化图像,然后对它们进行边缘提取和细化,最后实现孢子的自动计数.研究中对53幅杨树病害孢子的图像进行识别计数,正确率达到98%.     

基于机器视觉的外观尺寸测量及OCR识别检测系统的设计

针对工业自动化生产中产品的外观尺寸测量及字符识别问题,设计了一种基于机器视觉的自动检测和识别系统。该系统硬件部分由工业摄像机、PCI控制板卡和工控机构成;软件部分基于LabVIEW开发。该系统对采集的图像进行了图像灰度化预处理、图像二值化处理、图像定位、二值图特殊处理和尺寸测量与光学字符识别等步骤的处理。经过实际实验验证,系统可以实时、准确的实现对外观尺寸的自动测量和光学字符的自动识别。     

棒材自动计数系统的开发

棒材计数问题一宜是困扰我国棒材生产企业的一个难题,目前广泛采用的人工计数方法和光电检测等方法满足不了企业要求.因此,开发出基于机器视觉和图像处理技术的棒材自动计数系统,系统通过对棒材端面图像进行预处理、图像分割、数学形态学处理、目标识别等手段获得图像中的棒材根数,并介绍了系统的软件和硬件情况.该系统可以有效提高计数准确率和生产效率,实现棒材计数过程的自动化和产品打捆的标准化.     

棒材在线自动计数系统的设计与实现

棒材计数问题是棒材生产企业提高自动化水平的重要瓶颈之一,研发准确率高、实时性好的棒材在线自动计数系统意义重大。在实验室环境中设计了一种棒材在线自动计数系统,系统包括硬件部分和软件部分:硬件部分以Dalsa公司的Spyder3线阵CCD相机为核心,实现在线棒材图像的采集、传输和存储;软件部分使用C++语言,结合Quick Cam和Sapera Processing实现棒材图像的预处理和Blob分析。在预处理过程中,引入了数学形态学运算,有效地剔除伪目标,为Bolb分析奠定了的基础,在出现多根棒材交叉、粘连、重叠的情况下保证计数的准确性。实验结果表明,该系统能够实时采集在线棒材图像,准确统计在线棒材个数。     

用于机械零件视觉检测的彩色图像灰度化算法

给出了一种基于图像各彩色分量灰度统计特征期望值和全局标准差作为阈值的彩色图像灰度化方法。该算法计算简单,对于简单背景物体图像的灰度化效果好,能够有效地把背景和物体的灰度分开,并已应用于实际的发动机气门杆径计算机视觉检测系统的图像处理中,取得了较好的实验结果。     

改进二值化算法在铁路路况图像处理中的应用

针对铁路路况识别系统实时性要求高,图像受太阳光照射、阴影遮挡等外界条件影响大的特点,结合了两种对CTSU法的改进,提出了一种新的改进算法。改进二值化算法首先利用快速二值化算法找到一个初始的阈值,然后利用类内方差和图像灰像素的变化率的关系来判断是否对图像进行继续分割,直到找到最佳阈值为止。此法可在提高算法的适应性的同时使计算速度得到改善,实验结果表明这一算法效果良好。     

血细胞数的图象检测方法研究

本文提出一套基于模板参数最大值的细胞图象计数方法,并与基于灰度级阈值分割的计数方法进行了比较。实验表明,前者在计数的重复性和准确性上均优于后者。该仪器的特点在于省却了一个载物台自动定位控制系统,使仪器成本大幅度降低。     

CCD图像灰度与照度的转换标定方法

本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响。CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值。其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法。具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系。在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础。实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5%以内。     

分块非线性加权在车灯检测仪校准器光轴角测量中的应用

针对传统光轴角测量系统中人为因素干扰导致的重复性能降低等不足,设计一种基于图像处理技术与高精度电控转台相结合的自动测量方案。分析了照明光斑光强分布特性,提出了一种基于图像区域分割的最优非线性加权的特征点提取算法。该方法根据光强与灰度的线性关系,将光强量化到3个区间。然后分析灰度因素在特征点定位中的影响;针对不同区间应用局部最优加权法则以实现局部最优化处理。最后,利用光轴偏转角与特征点在像面上位移的对应关系,计算得到光轴角测量值。开展了光斑特征点重复性实验并分析了光轴角检测精度,结果表明:该系统在不同光强、不同角度条件下重复性好,测角精度优于60.18″。与激光光源的光轴角测量实验对比,该算法在光斑光强分布不均的条件下仍能完成稳定且精确的光轴角测量。     

星空背景数字图像生成方法研究

随着空间监视相机灵敏度的提高,探测到的恒星星等越来越高,而现有基于星表数据的星空背景生成技术已难以满足要求。为了更好验证空间目标检测与跟踪算法,提出一种相机在回路的星空背景数字图像生成方法。该星空背景数字图像生成方法依据光度量与辐射度量的关系,提出恒星成像信号强度计算模型;通过星图软件SKYMAP,对天区内恒星数目及星等进行统计,得到相机观测视场内恒星数目与星等的统计函数;综合恒星成像信号强度计算模型、恒星数目及星等的统计函数与恒星在焦面的成像特性,提出基于全天区统计的星空背景数字图像生成方法。该方法可生成任何星等范围内的星空背景图像。最后,基于相机CCD与光学系统参数,对星空背景数字图像生成方法进行仿真。     

应用红外图像识别技术的电机滑模变结构同步控制方法

为了使电机机械部件按照标准要求运行、满足自动化生产需求,提出一种应用红外图像识别技术的电机滑模变结构同步控制方法。利用光学系统、扫描器、探测器和制冷机等设备,组成热成像系统,采集目标具体信息,通过空间域增强和灰度均衡操作,增强图像整体画质和均匀灰度值,利用 Laplacian 算子锐化图像边缘,丰富细节信息,保护图像背景,将静止坐标系变换为旋转坐标系,结合电机的电压、定子磁链与转矩方程,构建电机运动数学模型;针对滑膜同步控制器,预留图像传输接口,将图像信息转变为电信号,选取切换函数,设置函数切换、状态变量和等效 3 种控制规律,结合不同目标实际情况,完成滑膜变结构同步控制。仿真结果表明,该算法能够获得更多目标信息,提供丰富的控制依据,提高了电机滑模变结构同步控制过程的精准度和稳定性。     

基于模板抽样的快速图像匹配算法

为了提高图像匹配速度,满足某些领域的实时性要求,提出了一种快速图像匹配算法.该算法利用Sobel边缘算子得到模板的灰度边缘图像,并对该边缘图像进行抽样以提取匹配点,从而显著减少匹配过程的计算量.利用遗传算法的非遍历搜索机制,迅速收敛到全局近似最优解,进一步减少了匹配过程的计算量.在此基础上引入精确匹配环节,找出了目标子图像的精确位移及旋转角度.将该算法应用于全自动金丝球焊机的图像识别系统,在主频为1GHz的工控机上实现该算法,匹配时间平均约为37ms,小于系统在60ms内进行匹配的要求,连续多次实验算法均能精确匹配目标的概率为93.8%,满足该系统的实时性与精度要求,取得了理想的效果.     

复合面阵CCD摄影相机的实验室辐射定标

为消除复合面阵CCD摄影相机全像面辐射定标时存在的严重渐晕现象和解决多片CCD之间相对定标目标值选取困难的问题,提出了一种适用于多片CCD的实验室辐射定标方法。该方法对每个像素进行暗信号标定后,修正渐晕区的像素灰度值,通过选取合适的全像面相对定标目标灰度值,最终实现对复合面阵CCD摄影相机的辐射定标。通过分析渐晕区的灰度分布特征,提出了适用于所有曝光时间和辐亮度下的灰度修正方法。分别计算每片CCD灰度值与输入辐亮度之间的多项式拟合系数,选取全局拟合误差最小的一组系数计算对应辐亮度下相对定标目标的灰度值。通过本方法辐射定标后,复合面阵CCD摄影相机的全像面非均匀性由大于20%降至优于2%,绝对定标精度为4.23%。该结果表明本文提出的辐射定标方法适用于多片面阵CCD的辐射定标,定标精度满足航空相机的辐射定标需求。     

一种非均匀光照图像字符二值化小波分析法

图像二值化阈值的选取是灰度图像二值化处理中的关键，本文提出一种基于小波边缘检测的图像二值化方法。通过对图像进行二进小波变换，在最佳尺度上寻找出图像字符的边缘点，再根据边缘点处的灰度值来确定出二值化的阈值。应用于光照不均匀的多噪声车牌图像二值化，取得了良好的效果。