CCD视频幅值调节器的设计及目标精确定位算法

针对具有不同亮度的点目标或某点目标亮度不断变化的情形,设计了线阵CCD视频幅值调节器反馈系统.应用固定双阈值法进行边界检测并利用灰度重心法进行像元细分,以实现对点目标的精确定位.CCD视频幅值调节器控制系统通过对光积分时间和程控增益的定量数控调节,使每线视频信号的光点图像目标的尖峰灰度幅值保持恒定,显著降低了对光源和光路的设计难度和成本.固定双阈值边界检测定位法可以截取品质很好的对称边缘,避免了光点尖部不规则对定位结果的影响.与传统的二值化方法相比,该系统不需要额外的二值化参考电平硬件电路,系统简单可靠,算法优越,可以实现＜1/10 pixel的细分效果,定位结果保留小数点后2位有效数字,在工程应用上实现了对光点的精确定位,其2变量无级调光数控系统方案可为多变量摄像调光系统的设计提供重要参考.     

一种对ICT复杂图像进行二值化处理的方法

比较、评价了各种经典的图像二值化方法对ICT图像二值化处理的效果。综合分析及实践发现，实验法、大津法不适用于对ICT图像进行二值化分割；而迭代法、边缘检测阈值法、加权边缘检测阈值法对ICT图像二值化分割效果不好。直方图法处理的效果稍好，但它仍将非常接近背景灰度的目标物部分错误划分为背景。提出“背景法”、直方图法与背景法结合的改进方法，可对ICT断层图像进行较理想的二值化分割。     

一种Otsu阈值法的推广--Otsu双阈值法

Otsu阈值法一直被用来求取单阈值。对Otsu阈值法进行了推广，利用Otsu阈值法来求取双阈值．推导了计公式的两种表达形式，最后给出了图像测试结果。采用Otsu双阈值法对灰度直方图呈现三峰特性的图像进行分割，以获得良好的二值化效果。     

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。     

300 MN液压机活动横梁横向偏移视觉检测图像分割方法研究及应用

图像分割是视觉检测的关键技术.针对300 MN模锻液压机活动横梁横向偏移视觉检测系统现场光强不稳定的难题,在灰度拉伸Otsu法基础上提出了一种改进的阈值自适应新方法--灰度增强法,并结合其目标物特征,提出了基于圆斑特征值的分割评价准则.介绍了其基本原理,并进行了实验测试.结果表明,根据该方法确定的阈值对图像进行二值化处理,能适应更宽的光强范围,得到理想的图像分割效果,且在此基础上进行的二维位置检测实时性好、检测精度高、稳定性好,能够适应液压机现场复杂的使用环境,实现活动横梁横向偏移检测功能.     

基于双正交小波的星点细分定位方法研究

在星敏感器工作过程中,星点目标亚像元质心定位的准确性直接影响星识别的准确性,同时也决定了星敏感器姿态测量的有效性.带阈值的质心法是星点目标细分定位的较理想方法,具有较强的抗噪声干扰能力.在双正交小波变换的基础上提出基于双正交小波的自适应小波阈值法.与传统的IIR阈值法比较,不仅星点目标提取更加准确,而且位置测量精度更高.     

基于空中连续红外图像的可视化处理研究

论文以DSP为核心搭建了红外图像处理的硬件系统,红外探测器选用非制冷焦平面(UFPA)红外探测器.可变阈值的选择性均匀化映射方法分析空中目标(飞机)和天空背景的灰度直方图,并在背景中选取合适的可变像元个数的灰度阈值与人眼的灰度盲点对应,选择性的去掉或累加一部分灰度到灰度级的最高值或最低值,得到映射函数,对空中单目标简单背景和多目标复杂背景均有良好的适用性.     

面阵CCD在二维直读式数字自准直仪中的应用研究

研究了采用面阵CCD作为成像传感器的二维直读式数字自准直仪的系统原理并探讨了它的可行性,设计了采用微机控制高速数据采集和处理的硬件、软件。系统通过仿真实现了窗口图像的正确存储并运用CCD细分方法完成以亚像元精度定位光点中心,最后给出了实验结果。     

结合最小均方差滤波和目标灰度的边缘检测

针对图像处理中对噪声去除和边界保持两方面的需要,对灰度值差异不大的目标之边缘检测算法进行了研究。首先,对最小均方差滤波器模板进行改进,并将方差最小模板对应的灰度中值作为被处理像素的新灰度值以实现图像去噪;然后,选取部分目标区域并以其灰度中值为基础设置上、下阈值实现图像分割,对分割后的图像运用Canny算子检测目标边缘;最后,运用MATLAB软件进行算法仿真。仿真结果表明:该算法不仅能在去除噪声的同时实现对目标与非目标的有效分割,还能保证目标轮廓的完整性。该算法能够对目标灰度值差异不大的图像进行去噪、分割,并获取完整的目标轮廓。     

基于相关准则的磨粒显微图像目标提取

针对磨粒显微图像识别中的目标提取问题 ,应用一种新的阈值分割方法将磨粒目标从复杂背景中分离。该算法以原始图像与分割后图像的相关系数最大为准则 ,选取最优阈值对磨粒图像进行二值化 ,经腐蚀、膨胀等滤波运算后 ,利用跟踪搜索法提取磨粒边界 ,实现了复杂背景下磨粒目标的有效提取。应用实例表明了算法的简洁有效性。     

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.     

主动气动弹性机翼的颤振主动抑制与阵风减缓研究

多输入／多输出系统的颤振主动抑制与阵风减缓是主动气动弹性机翼技术的重要研究方面。以一个带有两个后缘控制面的三角机翼风洞模型为研究对象，采用LQG／奇异值控制理论设计颤振主动抑制与阵风减缓的鲁棒控制律，对组成的闭环系统进行控制仿真。并从闭环稳定特性、阵风响应减缓效果、作动器功率需求和控制律的降阶四个方面提出评估指标，对闭环系统进行工程特性评估。结果表明，设计所得到的控制律能应用于工程实践。     

双闭环调速系统的神经元控制及内环最平幅频法优化设计

对双闭环调速系统提出了一种电流内环ＰＩ调节器采用优于工程设计法的最平幅频法设计,而速度环采用神经元控制器的自适应控制方案;仿真结果表明,该调速系统具有无超调、无静差、响应速度快、鲁棒性强等优点,结构和算法简单,易于实现数字控制。     

基于自适应边缘阈值及方向加权的空间错误隐藏算法

针对H.264/AVC压缩视频码流在无线信道传输过程中会由于数据丢包导致图像重构质量下降的问题,提出了一种基于自适应边缘阈值及方向加权的空间错误隐藏算法。该算法利用图像边缘检测Sobel梯度算子检测相邻宏块边缘;根据受损宏块的相邻宏块具体信息自适应设定梯度阈值,最后对受损宏块进行方向加权插值从而重构图像。实验表明,该算法简单实用,不仅保留了丢失块像素加权平均算法的优点,而且能够用于边缘信息强度不同的错误隐藏。在不同的实时传输协议(RTP)丢包概率情况下,该算法的峰值信噪比较传统自适应算法提高了0.2~0.4 db,较多方向插值算法提升了0.2~3.8 db,提高了图像恢复质量,而且具有较高的应用价值。     

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。     

基于视觉的机器人抓取技术的研究

该文提出了一种基于智能相机的机器人抓取系统,采用图像处理算法对相机捕获到的图像使用模板匹配、边缘查找及坐标变换,得到工件在机器人坐标系的位置和姿态,通过串口将处理后的工件位姿数据发送给机器人控制器,控制器向机器人发送运动指令。经实验验证,系统达到设计要求,在工业机器人系统中引入计算机视觉提高了机器人的柔性以及对环境的适应能力。     

四旋翼飞行器的自适应鲁棒滑模控制器设计

针对四旋翼欠驱动系统的姿态控制问题,提出一种自适应鲁棒滑模控制方法。对四旋翼系统实现了双环控制,内环为姿态控制,外环为位置控制。根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼系统的动力学模型,针对系统中的外部扰动和参数摄动等不确定性因素,设计了基于Lyapunov稳定控制算法,内环使用自适应鲁棒滑模控制;外环使用鲁棒控制。仿真和实验表明所提控制策略对外界扰动和模型的不确定性具有较强的鲁棒性。     

基于OpenCV处理视频图像检测焊缝的研究

提出了一种基于处理视频图像对焊缝进行检测的方法。将视频文件中的原始焊缝图像作为研究目标。采用灰度变换法对原始图像进行预处理,选用Canny算子对焊缝图像进行边缘检测,并运用改进的Hough变换进行线段检测。得到焊缝坡口的中心线以及中心线的中点位置。实现了对焊缝焊点的检测。实验证明。该方法实现成本低。实时性强,精确度较高。智能性强。     

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     

视频应变测量的目标精密边缘检测研究

针对传统机械式引伸计应变测量的局限性,提出了视频应变测量的目标精密边缘检测,具有非接触式、全场景、可视化好、智能性高以及应用广泛等优点。对一阶微分期望值和小波变换期望值两种亚像素边缘检测理论分析和试验测量验证,采用精度较高的小波变换期望值亚像素边缘检测并应用到视频应变测量中,试验在30帧/秒,满足一定的误差要求,具有较高的精度,实现了实际工程的应变动态测量。