基于多目视觉的变形钢板三维测量方法

提出了一种使用4个相机测量变形钢板三维形状的方法;在没有纹理的钢板上画一些点,使用4个相机同时拍摄钢板;利用边缘检测算法找出钢板的边缘,利用特征点提取算法提取出4个图像中钢板上的特征点,并找到4个图像上精确的特征点匹配关系,然后测量出这些特征点的三维点;最后,以这些三维点为种子点向外区域增长,从而得到钢板的三维形状;实验对变形钢板进行三维测量,得到了钢板的精确的三维形状,结果验证了该方法的有效性和可行性。     

基于CLG光流算法的云的运动分析与研究

将光流算法应用到云的运动分析中,同时探讨光流变化与云的运动之间的关系.文中采用了局部与全局(CLG)相结合的光流算法分析云的运动.CLG算法同时其备局部光流算法和全局光流算法的优点,利用 CLG光流算法能得到鲁棒而且稠密的云的运动流场.文中首先详细分析了CLG 三种光流算法:空间CLG、时空CLG、非线性CLG光流算法.然后将这三种算法应用到云的运动视频中,并对三种CLG光流算法红云的运动上进行了分析和比较.实验证明,光流算法对于测量云的运动有良好的效果,云的运动与光流之间具有正比关系.     

动态变形表面的四维测量

提出一种在双目视觉中利用随机三角形纹理进行动态变形表面四维测量的方法。生成随机的三角形纹理,将纹理转印到纸、布等需要进行测量的对象表面上;用标定的两个同步相机拍摄表面的动态变形过程,获得两个同步的图像序列。使用提出的方法,检测每个图像上的三角形;使用提出的三角形描述符和三角形极线约束方法,匹配第一帧图像上的三角形,并根据匹配的结果,测量物体表面在第一帧中的三维信息;根据所测的信息生成每个三角形的局部三维拓扑结构;在两个同步的图像序列中追踪三角形,得到四维测量的结果,并且利用局部拓扑结构检测并修复出现的错误。模拟实验、实际数据实验,验证了该方法的有效性和可行性。     

采用可编程逻辑控制器的大型物体三维扫描重建

本文提出了一种新颖且实用的三维重建系统,以获取大型物体的三维数据。文中对该系统的组成以及所采用的方法和原理进行了研究。该系统由一个基于红外的三维扫描仪、两个导轨和一个基于PLC(可编程逻辑控制器)模块的高精度运动控制系统组成。运动控制系统控制安装在导轨上的三维扫描仪做匀速运动;三维扫描仪向物体投射红外线,并重建物体上所投射的红外线段;接着,系统根据三维扫描仪的运动速度,拼接局部重建数据,最终获得大型物体完整的三维重建数据。实验结果表明:与基于激光测距拼接的方法相比,该方法的测量速度约提高了7倍,测量精度约提高了2.5倍。基本满足工业生产中大型物体自动三维重建的稳定可靠、精度高、速度快等要求。     

视觉与激光相融合的大尺度钢板三维测量

为了精确测量大尺度钢板的三维形状,构建了激光技术与计算机视觉相融合的三维测量系统。首先,利用光学扫描仪快速得到大尺度钢板的稠密的三维数据;同时,分别利用激光全站仪和光学扫描仪测量钢板周围激光标签;然后,根据激光与光学扫描仪测得的激光标签的三维数据,建立误差场;最后,利用误差场校正光学扫描仪测量的钢板三维数据。实验结果表明:本文方法与单独使用视觉方法相比,测量速度基本相同,但测量精度提高近100%。能满足大尺度钢板三维测量的要求。     

分散固相萃取与气相色谱联合测定原料乳中19种有机氯农药残留

文章建立了分散固相萃取-气相色谱法分析原料乳中19种有机氯农药残留量的方法。通过比较不同吸附剂对样品提取液的净化效果和对电子捕获检测器(Electron capture detector,ECD)基线的影响,确定净化方法。样品采用正己烷:丙酮(3:1)提取,加入2 g氯化钠,超声萃取,加入200 mg C18粉进行分散固相净化,最后采用DB-35MS UI毛细柱进行分离,外标法定量。结果显示,在1～100μg/kg浓度范围内,线性相关系数均0.99,方法检出限0.0375μg/kg;3水平加标回收率试验,回收率为85%～135%,相对标准偏差(n=6)10%。该方法准确可靠、灵敏度高、操作简便、快速,可满足日常检测工作要求。     

基于实例分割与光流的动态场景RGB-D SLAM

为了提高动态场景RGB-D SLAM中相机位姿精度,基于实例分割与光流算法,提出一种高精度RGB-D SLAM方法。首先,通过实例分割算法检测出场景中的物体,删除非刚性物体并构造语义地图。接着,通过光流信息计算运动残差,检测场景中动态刚性物体,并在语义地图中追踪这些动态刚性物体。然后,删除每一帧中非刚性物体和动态刚性物体上的动态特征点,利用其他稳定的特征点优化相机位姿。最后,通过TSDF模型重建静态背景,并以点云的形式显示动态刚性物体。在TUM和Bonn数据集中测试表明,本文方法与当前最先进的SLAM工作ACEFusion相比相机精度提升约43%。消融实验结果表明,保留动态刚性物体处于静止状态下的特征点对相机位姿估计结果提升约37%。稠密建图实验结果表明,本文方法在动态场景中重建结果优于当前先进的工作,平均重建误差为0.042 m。代码开源在https：//github. com/wawcg/dy＿wcg。     

大尺寸钢板测量中的激光标签精确定位

在基于视觉的非接触测量法中,为了取得较好的测量精度和速度,可以结合激光测量与相机测量两种技术。在实现两种测量系统的配准过程中,对于特定标记物(比如激光标签)的精确定位是提高测量精度的关键技术。针对于此,提出了一种精确的激光标签中心定位方法。首先,利用基于GPU的梯度方向直方图(HOG)算法实现激光标签的粗定位;然后,利用图像二值化方法实现进一步的基于质心法的精确定位。在粗定位过程中,利用GPU的并行计算优势,可以实现对超大图像的实时检测,满足工业测量需求。在二值化过程中,提出了一种基于高斯差分(DOG)的二值化方法,能够取得比传统的Otsu、Bernsen等二值化方法更好的效果。实验结果表明,该方法精度可以达到1mm以下,能够满足工业测量的需要。     

大尺度钢板的三维测量和拼接

提出了基于投影的三维测量拼接方法,用于测量大尺度钢板表面的三维形状。首先,利用光学扫描仪、背景投影仪两种装置实现大尺度钢板的三维测量。其中,三维光学扫描仪负责测量大尺度钢板不同部分的三维数据,背景投影仪用于向被测钢板投射背景纹理;然后,利用基于随机抽样一致性算法(RANSAC)的拼接算法,将不同时刻测量的局部三维数据进行拼接,得到完整的钢板三维数据;最后,提出了一种拼接误差的评价方式来检验拼接精度。实验结果表明:所提方法的单次拼接精度为0.5mm左右;测量一个7.5m长的钢板,其累计拼接误差为2mm左右。得到的结果基本满足船舶外板加工的精度要求,具有较高的实用价值。     

研究生机器视觉课程的CDIO教学改革实践

阐述基于CDIO的机器视觉研究生课程教学改革实践方法,提出通过开展实践式教学、创建实习实验室、设计真实的教学环境等教学改革手段,加强教师素质培养与团队建设。实践证明,该改革方法能够改善课程教学效果,提高研究生科研能力。