多工位图像拼接的超高叠层薄片计数仪器开发

为解决超高叠层薄片产品计数需求与单一相机测量量程有限间的矛盾,开发了一种基于线性模组多工位成像的机器视觉薄片计数仪器。在描述运动装置和成像模块等硬件系统构成的基础上,重点介绍多图像融合和线检测计数相关的图像处理算法:提出一种外加标记结合图像特征的精确配准拼接算法,实现不同工位图像的融合;运用零阈值Canny算子与Radon变换相结合的线检测算法实现薄片边缘检测,并通过统计Radon空间中极大值点的数量实现叠层薄片计数。实验证明,该仪器及方法对多种类型的超高叠层薄片都具有很高的检测精度,检测精度达99.78%。     

基于改进Mask TextSpotterV3模型的钢卷标号识别

本文以弯曲超长的钢卷标号为研究对象,提出一种调整字符区域方位的预处理方法和钢卷标号识别的方案。首先使用改进U-Net 模型分割字符区域并将文本区域调整至图像上方,然后使用改进Mask TextSpotter V3进行标号识别。实验结果表明,相较于原模型,改进的U-Net模型在反光等干扰的情况下提升了字符区域分割效果,交并比提升了14%;改进的Mask TextSpotter V3模型改善了原模型易受噪声影响、模糊图像文本检测准确率低的问题,在整体长字符检测与识别中,模糊图像的文本检测召回率提高了4%,字符错误率降低了12.49%。整体模型框架针对变长弯曲的多方向长字符在真实场景中准确率能够稳定在98%及以上,在对钢卷标号或类似对象的识别上有一定的先进性、实用性和参考性。     

基于ARM的远程电子表决网络基站的设计与实现

设计并实现了一种应用于远程电子表决系统的网络基站.该基站硬件上以嵌入式ARM为基础,扩展了具有以太网和CAN总线功能的外设;软件上移植了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ和TCP/IP协议栈LwIP,实现了以太网和CAN总线驱动,以及应用程序,成功完成其通信枢纽的作用.     

基于TOF相机的喷涂工件在线三维重建

喷涂生产线轨迹规划和喷涂机器人自编程技术大都以工件的在线三维测量为基础。近年来TOF相机作为一种高性价比的3D成像设备,被应用于工件测量。针对TOF相机成像视场有限、单次成像只能获取局部轮廓深度信息等问题,提出一种基于工件在位旋转和图形处理器(GPU)加速的TOF点云视频流三维重建算法。该方法在有向距离函数(SDF)点云融合基础上,采用空间散列表存储管理海量点云数据,同时引入快速视觉里程(FOVIS)算法用于姿态估计,以提高喷涂工件在位三维重建算法的效率和鲁棒性。喷涂生产线仿真平台实验表明,在线重建过程中平均帧数可达58 f/s,失败率≤2%,显存占用率25%,为随后的三维测量和喷涂轨迹规划提供完整的点云数据。     

电网卫星驯服时钟的网络时间同步服务器设计

在分析网络时间同步协议的基础上,设计了一种ARM＋FPGA的网络时间同步服务器。研究了用卫星驯服时钟的方法解决了网络时间服务器中时钟源精度不高,易受干扰的特点,采用了PI调节器的时钟驯服模型。通过实验测试,该服务器可满足对电力系统二次设备的同步授时。     

工程机械新型电液比例阀放大器设计

适应现代工程机械向数字化、分布式控制方向发展的需求.提出一种基于微处理器和CANopen现场总线技术的电液比例阀放大器设计方案.该放大器采用高频PWM驱动方式,使线圈平均电流和颤振信号独立可调;以微处理器为核心.软硬件协同完成电流在线检测和闭环控制;并扩展CANopen接口,实现远程参数设置、程序下栽和信息反馈.具有结构简单、调试方便、便于网络集成等优点.     

基于多通道信息融合的激光扫描共聚焦显微镜图像分割*

针对LSCM多通道成像的特点,提出一种将可见光通道图像统计信息作为先验知识的通道信息融合分割荧光通道图像的方法。该方法在LSCM图像上进行测试,并与ChanVese方法进行比较。     

图像频域分析与相关性度量相结合的叠层纸张数量检测

目的 纸张等薄片产品的批量计数在工业领域具有广泛应用,为此针对超薄叠层纸张机器视觉数量检测难题,提出一种全局周期约束与局部模式相关性度量相结合的鲁棒图像计数算法。方法 首先,沿层高方向提取1维图像剖面,利用频域梳状滤波器去噪,保留有用周期信号,借助波峰找寻算法确定候选纸张位置;然后,构造优化波峰模板,提出一种改进非零均值互相关（NCC）函数与原信号进行局部匹配。基于改进NCC函数的相关系数计算,能有效消除毛边、排列不齐、厚度和间隙变化等因素造成的虚检;最后,利用沿纸张方向的波形相似性和共线性,进一步消除干扰,根据不同剖面计数结果进行统计优化,输出最终测量数据。结果 针对多种类不同厚度的叠层纸张同时采用多种传统算法进行比较,本文算法对于影响纸张计数的常见干扰具有很强的抑制能力,其漏检率与误检率都显著低于其他传统算法。经统计,长期测量误差低于0.01%。结论 本文算法对单张厚度大于0.08 mm以上的纸张叠层有很高的检测精度且实时性强,适合自动化在线测量。     

电网时钟系统的北斗/GPS双模同步技术研究

现代电力系统覆盖范围广,各种系统和自动化装置都要求严格的时钟同步;目前应用于我国电网中的时间同步技术主要是基于美国全球定位系统(GPS)的卫星授时;从电网的安全性和稳定性出发,对基于北斗/GPS双模授时的时间同步技术进行了研究,设计了采用多同步源自适应同步技术,北斗、GPS和本地高稳恒温晶体振荡器(OCXO)互为热备的时间同步系统;该系统时间同步精度优于±0.1μs,守时精度优于1 μs/min,符合电网时间同步系统技术要求,具有一定的实用价值和推广应用价值.     

基于相机阵列的叠层纸张数量检测

在印刷和包装领域中,类似纸板数量检测的质检是一个重要的环节,其中机器视觉方法凭借无物理接触和实时性等优点得到了广泛的应用。由于传统的单相机成像方法无法获取一个超高叠层的清晰图像,设计了一套使用相机阵列组成的成像装置和高性能的计数方法。详细叙述了成像系统的具体结构,着重介绍了基于Canny边缘检测和Hough直线检测实现计数的图像处理方法,更重要的是设计了一种融合相机阵列计数结果的方法,以得到一个精确的烟标数目。通过在生产车间近一年的测试表明,该设备误差小于6?,完全能够满足精度、实时性的要求。