基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测方法

针对管道内表面检测空间受限的约束以及同时需要检测管道内壁功能性缺陷和结构性缺陷等需求,基于主动式全景视觉检测原理提出了一种既能视觉检测管道横截面几何尺寸又能获取和分析管道内壁表面缺陷的管道内部全方位视觉检测方法。利用携带有主动式全景视觉传感器的爬行机器人进入管道内部,分别实时获取内壁全景图像及激光横断面扫描全景图像。本文重点介绍基于管道内壁全景图像的缺陷检测方法,对管道内壁全景图像进行展开、预处理并提取管道病害区域的几何特征,最后判定缺陷类别及危害程度。经本文方法获取的缺陷几何特征实验数据验证,管道内表面存在的较为普遍的裂缝、腐蚀缺陷几何特征差异明显：腐蚀缺陷的圆形度较大,而裂缝缺陷的圆形度趋于0;腐蚀缺陷的凸度普遍大于裂缝缺陷;裂缝缺陷由于弯曲程度不同其边界离心率变化率大,而腐蚀缺陷的边界离心率趋于1。实验结果表明：该系统能够有效提取疑似缺陷区域并计算各几何特征,可通过合适的阈值判定其所属类别,为管道内表面缺陷检测提供了一种新的手段。     

红外热成像技术在建筑物检测中的应用研究

红外成像技术采用非接触式检测方法,对建筑物进行实时、快速大面积扫描检测,在建筑工程中得到越来越广泛的应用。基于红外热成像法的建筑物检测技术正处在定性化分析转向定量化分析、智能化处理和多信息融合检测的过渡期,在此从检测方法组合化、检测技术定量化和检测过程智能化等三个方面探讨红外成像技术在建筑物检测中新的技术特征和实现方法。     

双目全方位视觉传感器及其极线校正方法

为了扩大双目立体视觉的视场范围,提高双目立体匹配的速度和准确度,设计了一种双目全方位视觉传感器(ODVS)立体视觉成像系统,提出了一种基于竖直线的极线校正算法.将两个结构相同的ODVS以上下同轴同向的方式进行组合,得到全景立体视觉空间,分析了双目ODVS的成像特性,实现了一种无需任何专门的标定设备、仅利用场景中与ODVS成像平面垂直的竖直直线(如门框、窗框,墙角线等)来校正其极线的算法.实验结果表明,该算法对双目立体全景视觉成像系统是一种有效的极线校正方法.     

非约束环境下人脸识别技术的研究

设计了一种基于全方位视觉传感器(ODVS)和多个高速快球摄像机(PTZ)相融合的装置.利用ODVS在动态图像序列中进行大范围多人体对象目标的检测跟踪,得到大范围内各跟踪人体对象目标的位置、大小等信息;然后根据检测到的这些信息来控制不同方位上的多个高速快球摄像机对人体对象目标的头部进行抓拍;最后根据人脸和人眼检测算法检测出来的人体对象目标的脸部特征对所拍摄到的图像进行筛选,淘汰一些不能用于识别的图像,并统计可以用于人脸识别的图像数量,如果没有达到一定的数量,则控制高速快球继续对该人体对象目标的头部进行抓拍,直至抓拍到足够的可用于人脸识别的图像为止.实验结果表明,通过ODVS和多个高速快球摄像机的视频图像信息融合,即使在人体非约束的情况下也能很好的获取到可用于人脸识别的图像,同时能满足多目标实时跟踪与识别的要求.该装置在安全监控、门禁检查、身份认证等领域都具有很好的实际应用价值.     

超声波探伤视频检测及系统实现——计算机视觉技术在焊缝缺陷检测中的应用（3）

为了实现一种基于计算机视觉的钢结构特种焊缝无损检测与缺陷信号识别系统,采用摄像装置获取模拟/数字式的超声波探伤设备显示屏幕上的视频数据,通过图像分割差分阈值算法抽取出波形图像,通过计量静态波的个数来自动确定是否进行动态波形的分析,然后系统自动对回波生成包络线为实现焊缝缺陷的定位、定量和定性评定分析提供数据,利用计算机的存储功能记录整个测量过程的波形数据,并将整个测量过程中的波形变化情况用三维图像立体视觉的表示出来;最后根据存储在计算机中的波形分析专家知识表、检测中自动生成的包络线和三维波形变化图像进行数据融合以及综合分析判断,实现钢结构特种焊缝无损检测与缺陷信号自动识别。     

无死角的全方位视觉传感器的设计

在对全景实时处理要求下,全方位视觉传感器(ODVS)是一种快速、可靠的视觉信息采集途径,为了克服目前ODVS技术还存在着死角的问题,探讨了一种具有平均角分辨率的ODVS的二次折反射的成像原理,根据该成像原理设计了这种新型的ODVS的结构和折反射镜面,利用4阶Runge-Kutta算法求得了镜面曲面的数字解,然后根据组合镜头的设计方法将ODVS与广角镜头集成在一起来获取原ODVS技术所存在的死角视频图像.实验结果表明,本研究所设计的ODVS能实现真正意义上的全方位监控,在全方位视频智能监控、动态图像理解、计算机视觉等领域具有重要的应用价值.     

基于活动量分析的独居老人远程监护系统的研究

提出了一种针对独居老人的远程监护系统,通过无线传感器获取老人的日常活动信息。通过对一段时间内采集到的活动信息进行活动量的分析,建立老人的活动预测模型,在模型的基础上进行老人活动量异常的检测,实现对独居老人的远程监护。     

基于动态图像理解的空调节能研究

探讨了全方位计算机视觉、图像识别理解、计算机控制技术在中央空调节能上的应用,使中央空调根据实际需要来调节气源的流量,将中央空调的节能和响应控制达到最优.通过对室内空间全方位图像动态地识别与理解,获得室内人数以及人员所在方位的信息,实现"按需供气",以达到节约能源的目的.     

红外图像处理在墙体空鼓检测上的应用研究

提出了一种基于红外图像的建筑物墙体空鼓检测方法,不但可以远距离、无损地对建筑物空鼓等缺陷进行定性检测,还能对建筑物热工缺陷进行定量分析;采用一种红外图像处理方法来消除墙体温度分布中梯度干扰的影响;通过自适应地调整参数对红外图像进行图像增强处理,有效地排除了环境干扰;通过基于空鼓缺陷边缘轮廓的连通域计算,可直接得到空鼓面积的大小数据;建筑物缺陷现场检测实验结果表明,提出的检测方法既能快速定位出建筑物空鼓等缺陷位置又能以78.3%的精度检测出空鼓面积大小,具有较高的工程应用性。     

基于全方位视觉的独居老人监护系统

现有的独居老人监护系统存在算法复杂度高、监护效率低、不能保护老人日常隐私等问题。为此,提出一种基于全方位视觉的独居老人监护系统。利用全方位视觉传感器(ODVS)获取老人的全景视频图像,设计运动历史/能量图像算法用于目标跟踪,根据ODVS的成像特点,采用与ODVS距离位置不同的人体模型实现姿态识别,建立家庭空间与环境要素之间的映射关联,以提高行为检测的鲁棒性和可靠性,并通过ODVS标定和人体对象跟踪获得老人的活动量信息。实验结果表明,该系统的鲁棒性和实时性较强,检测准确率较高,能满足独居老人监护的需要。