基于3D激光传感器的汽车连接器PIN针高度检测系统

针对目前汽车连接器制造行业PIN针高度信息难以获取这一问题,设计了一种汽车连接器PIN针高度信息检测系统。系统采用3D Gocator激光线扫型传感器结合EyeVision软件编程,设计了多重积分定点算法提高激光定位精度,实现了对汽车连接器PIN针高度的高精度检测。实验结果表明,该检测系统达到预期的设计效果,能够精确地检测出PIN针的高度信息。     

脐橙采摘机器人快速视觉定位系统研究

基于双目视觉设计了脐橙采摘机器人果实快速识别与三维视觉定位系统.利用归一化2R-G-B色差模型阈值分割提取目标果实;采用游程编码快速进行连通区域标记及区域形状特征描述;通过最优采摘目标策略选取最佳采摘对象.针对目标的外形、纹理区分度小,容易出现多候选匹配情况,采用形心特征点与邻域灰度互相关性相结合的匹配算法立体匹配.通过定位实验验证了系统的实时性和精度性能.实验数据表明:系统定位单个果实时间为0.6 s左右,在220~850 mm距离范围内误差小于12 mm,可以较好满足采摘机器人实时性和精度要求.     

基于双目视觉模型的彩色目标实时检测与定位

从立体视觉中提取位置信息是计算机视觉的热点问题.在建立双目视觉模型的基础上提出了一种新的基于YUV彩色模型的实现足球立体视觉匹配的检测方法.该方法将匹配问题映射为具有某种颜色的目标特征区域的中心,把其中心作为匹配点,通过目标的分割获得匹配点后根据双目视觉定位数学模型恢复图像位置信息,完成对目标的实时检测和定位,满足机器比赛中对足球实时检测和定位的需要.     

基于机器视觉的酒盒天地盖定位贴合系统设计

为解决传统白酒包装作业成本高、效率和良品率低的问题,设计一种基于机器视觉的酒盒天地盖定位贴合系统。基于模块化设计思想,将系统划分为裱纸输送模块、纸盒自动上盒模块和视觉系统模块;将可编程逻辑控制器作为主控系统,机器人、输送线、气缸等作为执行机构,设计裱纸输送模块和自动上盒模块;采用Sobel算子、模板匹配等算法设计视觉系...     

PCB 孔插针机控制系统的设计与研究

为了解决传统PCB板手工插针的难度及效率问题,研究一套基于三菱PLC与威纶触摸屏的控制系统。控制 系统采用步进电机驱动滚珠丝杠并带动工作台（X-Y平台）运动,通过光电开关检测滚珠丝杠沿X轴方向、Y轴方向 的极限位置,并将信号实时反馈给PLC进行处理。插针机构控制部分通过接近开关检测气缸伸出与缩回位置并驱 动电磁阀动作,当插针顺利落入插针孔内,通过顶针连续将插针打入对应PCB孔内。该系统配有视觉识别系统, 通过相机光源实时拍照采集数据图像,并传送给工业控制机进行处理并对照显示,通过与合格标准样件进行对比, 工人能很快发现PCB孔插针的正确与否。实践应用证明,该系统符合工业现场生产要求,可靠性高,稳定性好。     

自动指纹识别系统的实现

研究了指纹图像的预处理、特征提取及特征匹配这三种算法。介绍了指纹和自动指纹识别系统的相关知识,详述其各组成单元;采用了基于三角形基准点定位匹配的算法,以弥补细节点指纹匹配算法过于依赖中心点的不足;并在VC＋＋6环境下开发了自动指纹识别系统软件,性能测试结果表明,该系统能较好地实现自动指纹识别功能。     

基于 CPV 理论的模板生成与搜索策略优化方法及其应用

在计算机泛视觉体系下,将检测产品的ＣＡＤ设计模型作为非视觉辅助信息引入视觉检测的模板匹配方法中,通过被检测对象的ＣＡＤ设计模型提取相应的先验信息,自动生成图象检测匹配模板,并基于模板图形特征,优化搜索和匹配顺序,以减少匹配过程中的计算量。     

疲劳驾驶检测中的快速人眼定位方法

为了减少因疲劳驾驶所引发的交通事故的发生,人眼定位在疲劳驾驶检测技术中起着重要的作用．对人眼定位的过程中,采用多摄像头获取图像并对这些图像进行筛选,将检测到的人脸面积最大,将能够完整检测到双眼状态的图像做为最佳输入图像,采用Adaboost（迭代级联分类器）算法对其进行人脸定位以减小检测区域,再对其进行灰度投影将检测范围缩小在眉眼区域,然后进行一种新的LMS（最小均方误差）模板匹配,精确定位眼睛区域．在人脸成功定位的基础上,该算法经过二次眼睛定位,较传统的模板匹配方法,平均模板匹配检测时间提高到了30．5ms,准确率提高到了97％．实验表明：将灰度投影法和改进的LMS（最小均方误差）模板匹配两种人眼定位的方法相结合来进行人眼的定位,与传统的模板匹配相比,提高了检测的效率和检测的准确率,使得疲劳驾驶检测系统能更准确地进行实时检测,该方法能适用于疲劳驾驶检测等需要快速人眼定位的场合．     

轮廓匹配的复杂背景中目标检测算法

为解决基于形状的目标检测算法受图像复杂背景的影响,本文提出了一种新的基于轮廓匹配的复杂背景中目标检测方法,算法结合了显著性检测和模板匹配的方法.首先对输入图像在超像素级别进行预处理,应用显著性区域检测方法得到不含复杂背景的区域图像,然后在显著性区域内得到初始边缘图像,对初始边缘图像进行优化处理后利用形状描述子进行轮廓匹配,最后,通过深度优先的搜索策略识别目标的假设位置并进行假设验证来确定最终的目标位置,完成复杂背景图像中的目标检测任务.在ETHZ形状数据集的实验结果证明了本文算法的可行性,根据50%-IoU和20％-IoU标准与其它几种基于形状的目标检测方法进行对比,当误报率为0.3时,算法平均检测率是96%,误报率为0.4时,检测率已经达到99%,如果接受更高误报率时检测率可达到100%,均高于其余几种算法.算法的实验和对比分析结果表明本文方法可以提高检测精度,具有明显的性能优势,为复杂背景中的目标检测提供了新的解决方法.     

基于单幅影像的多个相似目标的识别与定位

针对工业零件的加工中经常有在某种零件上加工有多个相似部件的情况,以单张影像上的多个相似目标的识别与定位为目的,在通过模板匹配确定相似目标的初始位置后,利用所有相似目标的图象生成标准模板,使用标准模板与各相似目标的图象进行最小二乘影像匹配,以进行精确定位。然后通过直接线性变换求得各目标的物方坐标并与真实坐标进行比较,结果表明达到了要求的精度,从而表明通过在最小二乘影像匹配中使用标准模板对多个相似目标进行高精度定位的方法是可行的。     

基于单幅影像的多个相似目标的识别与定位

针对工业零件的加工中经常有在某种零件上加工有多个相似部件的情况,以单张影像上的多个相似目标的识别与定位为目的,在通过模板匹配确定相似目标的初始位置后,利用所有相似目标的图象生成标准模板,使用标准模板与各相似目标的图象进行最小二乘影像匹配,以进行精确定位.然后通过直接线性变换求得各目标的物方坐标并与真实坐标进行比较,结果表明达到了要求的精度,从而表明通过在最小二乘影像匹配中使用标准模板对多个相似目标进行高精度定位的方法是可行的.     

基于OpenCv的石英晶片缺陷检测

针对石英晶片在生产制造过程中会产生物理缺陷的问题,提出了基于计算机视觉库OpenCv的石英晶片缺陷检测方法。通过对石英晶片图像进行平滑滤波、二值化处理、边缘检测,将处理后的图片与标准模板进行匹配,从而确定晶片是否存在缺陷。实验结果表明采用OpenCv进行图像处理比采用传统的图像处理代码,程序更简洁,执行效率更高,能较好地完成对晶片的缺陷检测。     

微型无人机视觉定位与环境建模研究

同步定位与环境建模（SLAM）是实现无人机自主飞行和智能导航的关键技术。该文提出了适用于微型无人机的视觉定位与环境建模方法,针对RGB-D传感器使用point-plane ICP点云匹配算法实现视觉自主定位,利用并行计算加速以满足无人机控制的实时性要求;采用TSDF算法融合多帧观测的点云数据,实现了无人机对未知目标环境区域的模型重建;将视觉SLAM系统与无人机载IMU传感器融合,进一步提升了自主定位和建模精度。实际搭建了微型无人机视觉与环境建模验证系统,室内环境下可以达到0.092 m的定位偏差和60 Hz的更新速率,满足了无人机控制的精度和实时性要求,验证了该方法的有效性。     

分层特征移动机器人行人跟踪

利用行人头肩或者颜色特征,实现行人外层初定位;在初定位区域上,应用改进的尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配实现对目标的精确定位.根据SIFT特征确定目标尺寸,解决行人尺度变化问题;将SIFT特征模板库更新机制引入特征保留优先级,解决行人短暂遮挡和形变的问题.为解决传统Cam-Shift算法的椭圆核函数自适应问题,将SIFT特征尺度变化与Epanechnikov函数融合,构成自适应带宽核函数,克服背景对目标的干扰.外层粗定位结果限制了Harris算子的检测范围,提高了SIFT特征匹配的实时性.实验结果证明,所提出移动机器人行人跟踪算法可以在目标尺度变化、短暂遮挡以及形变情况下实现行人跟踪.     

基于图像预处理和语义分割的电力巡检机器人视觉导航方法

由于光照和恶劣天气的影响,传统图像处理方法用于巡检机器人视觉导航方面的识别效率不高,为此,提出一种基于图像预处理和语义分割的电力巡检机器人视觉导航方法。首先,提出基于自适应伽马校正方法的图像增强方法,解决强光、弱光和光照不均对图像的影响,针对曝光情况采用LSTM预测模型自适应调整摄像头角度消除曝光,提升图像良好曝光度;然后,采用改进DenseNet网络对导航路径进行语义分割,提取路径目标区域,通过目标区域像素值的分布拟合机器人的前进路线并计算出偏移量,提供机器人调整行驶姿态的关键参数并利用模板匹配判断导航路径中的走向、定位与分叉标志。实验结果表明,该算法能有效解决由光照和恶劣天气所导致的识别精度低的问题,提高复杂环境下巡检机器人导航定位的精准度。     

基于FPGA的贴片机视觉定位算法研究与实现

传统的对两幅标志图像进行对准的算法采用的是模板匹配的相关运算法。这种方法计算过程简单,但当两幅图像存在旋转关系时效率较低,且对标志图像的比例变化和局部残缺较为敏感。针对传统定位算法存在的问题,结合FPGA高速并行运算的优势,提出了一种FPGA的贴片机视觉定位算法。主要分析研究PCB板MARK点识别,实现基于FPGA的贴片头定位算法,并使用单指令数据流算法实现算法加速。实验表明,与传统上位机算法比较,该算法进一步提高了定位精度,且在保证精度的情况下,大大减少定位时间。     

双目动态视觉测量的匹配

针对在双目动态视觉测量系统中对特征点的准确匹配问题,采用强后方交会优化了外参数,提高外参数的精度,从而提高求取极线的精度;提出一种针对2幅图像特征点匹配的多约束匹配算法。多约束匹配算法在极线约束的基础上,增加了唯一性约束和双向匹配约束,结合视差约束的二次匹配,得到2幅图像特征点正确的匹配关系。实验结果表明:用于双目动态视觉测量系统的匹配中,可得到100%的匹配准确率。可以满足双目动态视觉测量系统对两幅图匹配的要求。     

基于小波变换的X线头影自动配准技术

口腔矫形中的X线头影图像重叠度高,重叠成像后的硬组织边缘周围色差小,软组织成像后边缘不明显。针对此问题,研究了一种基于小波变换的X线头影边缘提取算法,可保证软硬组织边缘的准确提取,进而实现标志点和匹配基准点的准确自动定位,最后实现治疗各阶段的X头影以及模板的自动匹配。     

基于噪声自适应的交互式多模型算法研究

机动目标跟踪精度大都依赖于匹配的系统模型和已知的噪声统计特性。模型匹配法主要采用交互式多模型算法来提高系统模型与机动目标状态的匹配。该算法的有效应用已经成功提高了机动目标的跟踪精度,但该算法只是针对系统模型的不确定性提出的解决方法,并没有解决噪声统计特性不确定的问题。针对噪声统计特性未知而导致滤波精度下降的问题,本文提出了噪声自适应的交互式多模型机动目标跟踪算法。仿真结果表明,噪声方差未知的情况下,本算法的跟踪性能优于传统的交互式多模型算法,提高了机动目标跟踪的精度。     

红外热像仪综合性能的客观评价及实现技术

为了改进红外热像仪综合性能指标的适用性并减小视觉感知引入的检测不一致性,研究了TOD检测方法及其机器视觉实现技术.针对MRTD方法在评价凝视阵列热像仪综合性能时的局限性,分析了TOD检测方法对凝视阵列热像仪动态场景检测、动态非均匀性校正等技术的适用性,通过在成像观测环节用人类视觉传递函数及心理认知模型取代人类视觉观测过程,用模糊函数抽取模拟热像仪信道模糊过程,用几何模板匹配取代视觉认知过程,实现了TOD指标检测过程的客观化.采用TOD检测方法可将热像仪综合性能指标的测量不确定度由±20%改善到8%,采用几何模板匹配过程实现机器判读时可进一步减小约1/2.采用TOD指标及机器视觉实现方法可有效提高凝视阵列热像仪综合性能指标的适用性和一致性.