基于机器视觉的筒子纱缺陷在线检测系统

为提高筒子纱检测过程的自动化程度,设计了一种基于机器视觉的筒子纱缺陷在线检测系统。该系统由2个工业相机、条形LED光源、对照式光电开关和计算机组成。首先,相机与同步光源分时采集筒子纱顶面和侧面过曝模式及正常模式图像。然后通过对顶面过曝图像自适应分割来定位筒子纱中心。其次,通过极坐标变换展开顶面正常图像。最后,在顶面展开图中,分别利用垂直方向边缘分布的投影特征、纹理及强度一致性、局部方向直方图纹理识别菊花芯、多源纱和网纱缺陷;在筒子纱侧面图中,通过投影法快速确定边界位置,并通过轮廓拟合程度识别多层台缺陷。结果表明,该系统可实时识别多层台、网纱、菊花芯、多源纱等筒子纱缺陷,具有较好的检测效果。     

基于图像块先验的单帧红外自适应校正算法

红外焦平面阵列的非均匀性严重限制了红外成像系统对目标的灵敏度,降低了图像的成像质量。本文基于图像块统计特性的期望块对数似然概率(EPLL),提出了基于图像块先验的单帧红外图像非均匀性校正算法,可以完成单帧红外图像的非均匀性校正。该算法首先利用高斯混合模型完成对图像块训练分类,然后利用EPLL准则获取带有非均匀性噪声图像对应的最大似然概率对数期望图像来完成对图像的校正。仿真试验和真实红外图像实验结果表明该方法对单帧红外图像的非均匀性校正效果良好,校正速度快,可以避免鬼影的产生并且可以完成持续性工作。     

基于DSP+FPGA的红外多目标检测系统设计

以高性能数字信号处理器(DSP)为核心,现场可编程门阵列(FPGA)为协处理器,设计了一种红外实时多目标检测系统.针对目标数目不定和位置不定的任务需求,利用灰度形态学滤波抑制背景,自适应阈值分割,标记和融合得到候选目标的数目、尺寸和方位信息.最后根据运动目标轨迹一致性的特点,通过管道滤波滤除虚假目标.重点介绍了系统实现的硬件结构.实验结果表明,系统满足复杂背景下红外多目标检测实时性和可靠性的要求.     

基于全卷积网络的红外图像非均匀性校正算法

针对红外成像系统在经过两点校正后,随时间漂移仍然会出现的非均匀性噪声,提出一种基于全卷积深度学习网络的红外图像非均匀性校正算法,使用子网络与主网络相结合的方式进行非均匀性校正.该算法设计了非均匀性等级估计子网络,将含有非均匀性噪声的红外图像输入子网络后,输出非均匀性等级估计图,并和待校正红外图像一并输入校正主网络.子网...     

基于DVI接口的红外平板显示系统设计

DVI(Digital Visual Interface)是一种新的数字显示接口,在计算设备和显示设备间提供了高速数字连接,因而有效消除了传统模拟显示接口所带来的失真和噪声干扰.基于DVI接口,设计了一种红外图像平板显示系统.文中介绍了系统的结构、工作原理以及DVI发送器FFP410的特性.最后给出了系统设计过程中的注意事项.     

基于TCensus的立体匹配算法及FPGA设计

随着无人机技术的迅速发展,利用无人机代替人工进行电力线巡线是行业内发展的新趋势。尽管无人机电力巡线相对于人工巡检效率更高,更加安全,但无人机巡检仍然面临一些问题,无人机的避障技术亟待完善,在巡检过程中无人机会出现与周边障碍物相撞的情况,尤其是细小的电线对无人机安全造成巨大的威胁。这些线状物往往目标不明显,雷达,超声波等技术得到的回波较少,造成避障困难。基于双目视觉系统的无人机避障技术在无人机避障领域得到了广泛的研究和关注。针对双目视觉实时无人机电力巡检避障应用,提出了基于TCensus（形态学Tophat变换和MiniCensus）变换的匹配代价测量方法来对原始图像中的弱目标进行增强,同时采用基于十字结构的支持区域来提高匹配的准确度。实验证明,本文设计的双目视觉系统可以有效检测无人机到电力线之间的距离,检测误差达到5%,提出的TCensus立体匹配算法与其它方法相比除了能够获得同样准确的背景深度图之外,还能对电线区域具有更精细的成像效果。     

基于ZYNQ的非制冷红外热像仪设计与实现

常用的红外热像仪信号处理方案主要有3种,分立的ARM或DSP+FPGA方案、TI达芬奇处理器方案和FPGA方案。以上3种方案分别存在芯片间带宽不足、不能支持焦平面探测器、串行处理不易实现等缺点。针对这些问题,提出一种基于Xilinx ZYNQ处理器的红外热像仪信号处理方案,该方案选择非制冷红外焦平面探测器作为敏感元件。系统工作时,探测器产生的信号首先经过信号处理和模数转换操作,然后输入到ZYNQ中,在ZYNQ内部完成非均均匀性校正、温度测定和图像增强等处理,最后通过千兆以太网或者HDMI接口输出。试验表明该方案数据带宽充足,能适配各种焦平面探测器或者红外机芯,串行处理易于实现。使用该方案设计的系统成像效果良好,测温精度满足要求。     

一种红外图像采集与校正系统的设计与实现

为实时获取高质量的红外图像,设计了一种基于DSP和USB2.0接口的红外图像实时采集与校正系统.利用EZ-USB FX2作为USB2.0接口芯片,实时采集探测器输出的原始图像数据.同时利用高性能浮点处理器TMS320C6713B实现高精度的非均匀性校正及对比度增强,以便于在监视器上实时察看校正效果.采集过程中数据格式的转换及时序控制皆由FP-GA实现,提高了系统的灵活性和可靠性.实验结果表明该系统能够满足数据采集实时性和准确性的要求.     

一种基于振幅物体约束的相位恢复算法

针对传统近场衍射GS相位恢复算法需引入微位移平台以记录两个不同物距下的衍射图像作为输入,系统动态特性较差且相较于两帧记录时需要复杂成像位移结构的问题,提出一种基于单帧图像的相位恢复算法。该算法基于振幅物体零相位调制这一先验约束条件进行迭代相位恢复。利用该振幅算法对无透镜系统仿真结果进行相位恢复,实验结果验证了算法的可行性。与传统近场衍射GS算法相比,所提出的算法无论从迭代收敛速度还是结果准确性上都要优于传统算法。     

一种高频拓展的改进地震干涉算法研究

地震干涉法是一种求解两道检波器之间频散曲线的微动勘探算法,然而频率域中传统的地震干涉法在求解频散曲线时,相干系数拟合使用的是第一个单调递减段贝塞尔函数,计算的有效频散点较少,高频段缺失,在进行微动探测时,浅层结构分辨率低,出现深度近似1倍台站距离的勘探盲区。本文提出一种改进的地震干涉法,使用实测信号的信噪比模型来修正两道信号的相干系数,通过第一类零阶贝塞尔函数的单调性把相干系数划分为不同区间段,分段拟合贝塞尔函数来求解面波相速度。工程实践表明,该方法探测效果良好,拓展了高频段,提高了浅层分辨率,有效地解决浅部勘探盲区问题。