基于机器视觉的自动对准检测系统的研究

完成了机器视觉的系统搭建;介绍了图像预处理算法和边缘提取算法;阐述了零件图像自动对准系统的原理、模糊中心与精确中心定位的实现过程以及系统二次标定技术:通过VC 编程实现了视觉检测系统的自动对准,得到了高质量的自动对中图像,并完成实验的结果分析.     

电子元器件自动分类的算法研究与系统开发

在充分分析电子元器件图像特征及物理特性的基础上,进行元器件自动分类的算法研究与系统开发。本文将最小二乘法和Hough变换相结合,得到一种改进的直线段精确检测算法,准确地提取了元件边缘直线;而设计的快速圆检测算法,对电感（蜂鸣器）这一特定元件具有显著的效果：提出了新的管脚数检测算法,较好解决了元件管脚密度高、噪声敏感的问题。实验证明,本文的算法快速有效易于实时处理,且系统平均识别率达到90％,有良好的容错功能,能够满足用户需求。     

基于图像特征统计分析的PCB焊点检测方法

提出了一种基于图像特征统计分析的炉后焊点检测方法,以提高在线自动光学检测系统的检测性能和可操作性.提出双阈值的AdaBoost算法用于设计分类器,在训练的同时进行最优特征选择和分类器的增强,实现了焊点图像特征的自动提取和检测参数的自动设定.采用分类和回归树方法将焊点缺陷决策方法优化为一棵二叉决策树,提高了检测速度.实验结果表明,该方法训练速度较快,可以满足实际生产需要.与目前已经实用化的图像对比算法和图像分析算法相比,在保持现有检测速度基本不变的情况下,该方法的检测精度更高.     

乳化液浓度的自动配比和在线检测

提出了基于PLC控制技术的乳化液自动配液系统的新型结构和工作原理,把乳化液浓度的检测与自动配比有机结合起来,在自动配液的同时,能够实现对乳化液浓度的“在线检测”和“实时监控”,从而大大提高了乳化液配制的自动化水平。     

MCGS在自动上卸料实时监控中的应用

要实现上卸料系统的自动运行，必须有现场检测和实时监控装置。从自动上卸料过程监控的需求分析出发，给出了实时监控系统的主要任务，介绍了系统的硬件结构设计；利用工控组态软件MCGS实现上位机监控组态设计、实时数据库构建、外国设备驱动，对自动上卸料过程实现同步显示与自动监控。     

用于机械系统瞬时目标的双视角高速视觉检测系统

基于高速相机研发了双视角高速视觉检测系统。该系统可从不同角度对周期机械运动进行长时间、无接触的同步实时检测,并可自动判断和存储异常动作的瞬时高帧率视频图像。基于机械系统运动特性提取理论,提出了多视角高帧率视频图像的离线处理算法,利用两个高速相机准确建立了样本图像数据库及它们的对应关系。提出了多视角同步实时检测算法,完成了对目标的实时视觉检测,并实现了瞬时保存关键图像的功能。为验证算法的有效性和系统的稳定性,搭建了双视角高速视觉检测系统,对真实的机械系统进行了实验。结果显示,提出的系统实现了500fps的双目高速相机同步检测,以及0.1s内运动目标的自动判断,同时完成了对关键图像的瞬时保存。文中的研究为机械系统的非接触检测提供了一种高速可视化的检测方法。     

基于改进自动网格法的嵌入式应变测量系统

为了实现应变测量系统的智能化、低成本、非接触实时检测,针对橡胶材料大应变测量的特点,研制了基于改进自动网格法的嵌入式非接触应变测量设备.以高性能达芬奇DSP芯片TMS320DM6437和CMOS图像传感器为核心构建了一套集图像采集和图像处理于一体的处理模块,并使用控制芯片S3C2440实现整体控制功能.针对传统自动网格法在嵌入式应用中的缺点进行改进,在其基础上设计了适用于嵌入式系统的新的算法,并针对DSP硬件结构特点进行了优化设计.在完整系统上对橡胶材料进行了非接触纵向拉伸试验,实验结果表明本系统能够实时准确地计算出应变结果,验证了技术方案及算法的可靠性,图像处理速度达到20帧/秒,应变的测量范围超过了100％.     

视线跟踪系统中CCD摄像机的自适应调节

分析了视线跟踪系统中光源、摄像机、眼睛角膜及光斑的几何位置关系,提出了眼睛跟踪策略和一种调光、变焦、聚焦相结合的CCD物镜自动调节方法。对捕获图像进行处理,依据图像灰度均值控制光圈,以适应外部环境光强变化;利用SMD算子大步幅快速粗聚焦,提取图像中光斑信息控制云台瞄准、跟踪眼睛,并进行变焦控制,可在用户头肩图像中自动定位眼睛,适应用户头部位置变化;在眼睛区域自动确定检测窗,在检测窗内使用FSWM聚焦算子判断图像清晰度,实现自动聚焦。若图像中能提取瞳孔信息,则依据瞳孔边缘梯度均值实时调整聚焦。实验表明,在不同外部环境光强及用户在不同使用位置情况下,CCD摄像机通过自适应调节,可实时跟踪眼睛并捕获到清晰眼睛图像。     

SEM自动聚焦系统设计

扫描电子显微镜（SEM）是用于观测微观世界的工具。扫描图像系统的聚焦好坏直接影响了观测的结果。反复的人为操作不仅使操作者疲惫,更会带来主观的误差。本系统依靠FEI公司提供的接口函数（API）采集样品的图像,利用DCT变换对图像进行频域性质分析,设计出图像清晰度评价函数,并且使用爬山算法搜索出最佳聚焦物镜电流,成功设计出高精度、鲁棒性高的自动调焦软件,实现了调焦的自动化。     

适应变电站智能安全监控的运动目标检测及人脸快速识别方法

目前变电站安全防护方法主要依靠传统监控或人工巡视,耗费了大量人力,并且效果不佳。提出一种适应变电站进出监控需求的运动目标检测及人脸快速识别方法。首先对变电站视频监控环境进行分析;其次设计了基于混合高斯背景模型与帧间差分法相结合的变电站内运动目标检测算法,基于Haar的人脸检测算法和基于EigenFace的变电站人脸快速识别算法,并且对采集到的视频图像进行分析处理,实现了有人员进入禁止区域时的报警功能以及对进出的人员进行人脸检测识别功能;最后结合具体地区的具体案例,进行实际场景下的验证,系统工作稳定,耗时短,检测精度高,满足变电站安全视频监控的需要。研究表明,智能视频监控可以大大降低其安全风险。     

基于图像处理的自动变焦人眼跟踪系统

在视觉人机交互中,为实现光学系统成像放大率不变,采用电动变焦镜头,基于图像处理跟踪人眼特征信息,自动变焦实现图像大小不变。系统以PC机为上位机对眼部图像处理,采用单片机为下位机对变焦镜头驱动控制,两者之间以串口通信。实验结果表明系统能根据人眼图像大小对变焦物镜作实时闭环控制,系统在400mm～1000mm距离内实现了连续变焦,距离分辨力为120mm。     

航天密封圈智能测量与检测系统的集成

为了实现航天用O形密封圈的智能化全自动测量与检测,建立了双工位智能测量与检测系统,研究了大量程测量与曲面缺陷检测系统集成方案以及测量路径自主规划技术。首先,针对O形圈的柔性结构、曲面外形以及内径与截面直径之比跨度大的特点,提出基于多视场协同的双工位智能测量与检测方案,介绍了系统集成方法及其工作原理。然后,根据密封圈在大视场中的全景图信息及检测路径规划基本准则,导出了通用的小视场图像采集路径计算方法。最后,建立了密封圈检测路径的物理坐标与大视场图像坐标的映射关系,实现了系统的智能化全自动检测。实验结果表明:本集成方案能够对外形尺寸为Φ5.4~Φ140mm的O形圈进行智能化自主测量与检测,实际检测路径的位置与理想位置之间的平均误差为0.086mm;与手工测量和检测相比,效率提高了20倍以上,能够满足航天用精密密封圈的智能、高效、全自动测量与检测要求。     

基于图像处理技术的零件尺寸自动检测方法

基于图像处理技术的零件尺寸自动检测方法可避免传统人工检测方法的各种弊端。本文探讨了图像处理的基本流程、各种处理算法算子和参数选择,并通过实例证明了该检测方法的可行性。     

基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统

针对生产前期剑麻绳毛刺生成过多影响设备安全性和可靠性，因少部分粗细不均造成的整捆麻绳机械强度降低的问题，以数字信号处理和图像识别技术为基础，采用ARM+DSP嵌入式微处理器，结合PLC控制和图像检测技术，设计基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统，完成系统硬件和软件的设计。系统测试中，摄像头驱动加载流畅、图像采集稳定，通过图像处理算法快速实现麻绳直径实时显示，采用SQLite 嵌入式数据库完成剑麻绳生产过程中直径参数的实时监测和存储。系统可为自动化控制提供可靠的参数支持，为实现整个剑麻绳生产工艺的自动化和信息化提供可靠保证。     

高精度图像测量系统

图像测量系统的测量原理是通过处理被测物体图像的边缘而获得物体的几何参数。为提高图像测量系统的测量精度,本文提出了一种具有保持特征和滤波功能的十字窗口边缘自动检测算法。该算法能有效地抑制图像边缘检测中的噪声,并且能对非均匀照明的图像进行自动变阈值设置,从而能准确地检测出图像边缘。并在此基础上,又提出了以多项式插值为原理的新的亚像元边缘检测算法,使图像测量系统的CCD摄像机的分辨率提高约60倍。     

非金属工件电镀表面缺陷现场检测技术的研究

生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种为现场设计的非金属电镀工件表面缺陷检测技术 ,系统在计算机信息技术、图像处理技术和自动测控技术相结合的基础上开发而成。该技术设计了具有均匀散射照明光源的 CCD光电检测系统 ,通过图像处理和计算机自动控制 ,由执行机构自动分选出带有表面缺陷的工件。该系统有效的解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难 ,适于生产现场自动检测应用。     

球面光学元件表面疵病的自动检测技术研究

针对球面光学元件的特点,以及自动检测的需要,提出了环形扫描的检测方法。设计了扫描方案并搭建了实验平台,分析了扫描速度对图像拼接的影响,以及所选光源数目对成像质量的影响。通过实验证明:对口径为20mm,曲率半径为50mm的透镜选取40mm/s的扫描速度,以及三个LED光源照明,可以达到检测的要求。通过GUI参数界面的编写,可以很好地解决不同曲率半径及口径的检测问题。     

基于CCD和模糊PID的火曲线位置控制研究及仿真

火曲自动线是火曲件生产的必要趋势,工件批次和规格的参差不齐及链传动过程中工件的偏移都会导致火曲线位置与高温加热烧嘴出现线性偏差,使得工件在预定的时间内难以充分加热而影响到工件的质量和寿命。针对此线性偏差问题,通过CCD在线检测系统进行火曲工件图像的获取,用MATLAB工具中的edge函数并采用Sobel算子来实现图像边缘的检测,最后通过模糊算法、模糊PID算法来实现四通阀控制的差动液压缸对火曲线位置校正控制的优化。     

图像法在数字式水准尺自动检测中的应用

本文介绍了一种基于图像法的数字式水准尺自动检测系统的构成与测量原理,提出了一种动态的、能够实现对数字式水准尺的图像进行采集、处理的方法,在此基础上,给出了数字式水准尺图像边缘检测的关键电路和图像细分的算法,用于边缘检测的硬件电路准确、可靠;所使用的算法精炼、运算速度快、适应性强,二者相结合在数字式水准尺图像检测中取得了较好的效果,是数字式水准尺检测中一种实用的方法。     

基于LPC1343的气密性检测系统

气密性检测系统的核心包括压力、流量的测量,气路控制,指示灯控制及各开关器件的检测。系统选择高性能的基于ARM CoretexM3的LPC1343微控制器,通过I2C接口和ADC实现压力和流量的数据采集;使用UART接口与LCD HMI人机接口模块通信,实现系统的参数设置及实时数据的显示;使用GPIO口和驱动电路对各器件进行控制,实现了器件气密性自动化检测。