基于LVDS技术的高速图像采集系统的设计

针对图像传感器采集数据量大、传输通道多、传输速度快等特点,将LVDS技术应用于图像采集系统,提出了一种基于LVDS技术的多通道高速图像采集系统.详细介绍了LVDS技术的基本工作原理、技术特点,并结合实际设计要求,重点阐述了多通道高速图像采集系统的总体结构和各部分的硬件构成及系统控制部分的软件设计流程.同时,对于不同的图像尺寸和SPI接口情况进行了FPGA内部模块的系统仿真,证明整个系统能够实现对数据量高达5.9 Gbit/s的1280×1024图像阵列的实时采集和数据传输功能.     

基于VC开发的酶标微孔板阵列图像采集系统

为实现临床医学诊断上对多种病毒同时进行检测,研究了一种基于Visual C++开发的酶标微孔板阵列图像采集系统。该系统由步进电机带动酶标微孔板运行相应步数后,由CCD采集图像,采集到的图像数据被保存至硬盘中。系统循环运行采集多幅图像,图像文件以不同的名字命名以进行存储和处理,该方法效率高,速度快。     

炉渣熔化温度测控系统

针对理论计算及分析方法确定炉渣熔点温度的困难,研制了炉渣熔化温度测控装置,应用计算机、A/D、D/A、图像采集等接口装置,通过VB6编程实现高温电阻炉程序控温,完成实验样品视频图像采集与处理,根据试样变形法,运用图像测量技术,实现炉渣熔点温度测量.试验结果表明:炉渣熔点温度测量结果稳定,操作界面友好.     

铁谱磨粒图像多焦点融合算法研究

铁谱分析技术是一种常用的磨损监测技术。受限于高倍物镜下的景深限制,一张铁谱大磨粒图像往往只有局部聚焦清晰的特征。为了能够解决在高倍物镜下铁谱大磨粒图像的自动化清晰采集以及高质量图像融合问题,设计并构建一套自动化扫描显微系统,该系统可进行多焦点铁谱图像的自动扫描采集;同时,提出一种基于相位一致性的铁谱磨粒图像多焦点融合算法,对自动扫描的多焦点图像进行融合,得到清晰的磨粒图像。实验结果表明,设计的自动化扫描显微系统能快速完成多焦点铁谱图像的自动化采集流程,提出的图像融合算法相较于传统的小波图像融合算法具有更高的图像评价质量,并能获得更加清晰的图像边缘信息。     

基于改进自动网格法的嵌入式应变测量系统

为了实现应变测量系统的智能化、低成本、非接触实时检测,针对橡胶材料大应变测量的特点,研制了基于改进自动网格法的嵌入式非接触应变测量设备.以高性能达芬奇DSP芯片TMS320DM6437和CMOS图像传感器为核心构建了一套集图像采集和图像处理于一体的处理模块,并使用控制芯片S3C2440实现整体控制功能.针对传统自动网格法在嵌入式应用中的缺点进行改进,在其基础上设计了适用于嵌入式系统的新的算法,并针对DSP硬件结构特点进行了优化设计.在完整系统上对橡胶材料进行了非接触纵向拉伸试验,实验结果表明本系统能够实时准确地计算出应变结果,验证了技术方案及算法的可靠性,图像处理速度达到20帧/秒,应变的测量范围超过了100％.     

光纤面板透光图像暗影缺陷全景检测

通过对暗影定义、图像处理方法的分析以及相关理论的研究,利用图像自动采集系统采集有重叠部分的光纤面板透光图像,拼接出透光图像全景图,并利用暗影缺陷自动检测软件对全景图进行检测,检测出光纤面板透光图像所有暗影缺陷。利用图像拼接技术实现了对光纤面板缺陷的检测。     

基于机器视觉的冬枣生熟检测系统研究

以表面颜色为冬枣生熟判别指标,建立了基于机器视觉技术的冬枣生熟检测系统。该系统包括一组可以自动上料、自动下料、光源、CCD摄像头、数据采集板、分枣器、控制器、计算机等硬件以及图像采集处理软件组成。系统的实现过程为:控制器控制步进电机的运转,由网格皮带将冬枣均匀地送到分枣器支架上,CCD摄像头每隔2 s采集一幅冬枣图像,当采集图像时电机停止运行,图像处理软件将采集到的RGB图像转化到HSI模型空间,用HIS模型中的H分量描述冬枣颜色特征。试验结果表明:该系统的分辨正确率为90.23%,可以满足自动分拣的要求。     

自动钻孔机视觉定位系统设计

采用图像处理技术对图像采集设备得到的图像进行白平衡、降噪、灰度处理、二值化、Canny边缘检测、Hough变换等一系列图像处理方法,解决了图像采集过程中图像畸变和像素距离转换的问题,得到目标标签的位置偏差,传输给执行机构控制终端.系统应用于自动钻孔机械手,经实验验证,定位误差在1 mm以内,是一种可行的视觉定位系统设计.     

杨树病害孢子的图像识别技术研究

本文尝试用计算机图像识别技术来实现对杨树病害孢子的自动计数,为杨树病害预测预报提供一种快速先进的手段.首先经显微图像采集系统获得孢子图像,经去噪声、图像平滑、阈值分割和膨胀,得到增强的二值化图像,然后对它们进行边缘提取和细化,最后实现孢子的自动计数.研究中对53幅杨树病害孢子的图像进行识别计数,正确率达到98%.     

汽车安全带壳体特征视觉检测技术研究

采用对汽车安全带壳体特征进行实时检测的机器视觉系统,完成对壳体特征（如识别孔）的自动定位、检测,避免了直接接触。给出了系统的图像处理部分识别孔检测的一种方法：首先对系统采集到的汽车安全带壳体图像进行预处理,然后用几种边缘检测算子对处理后的图像进行边缘检测并择优选择一种算子,再运用亚像素边缘定位得到亚像素精度级的识别孔边缘并对识别孔进行直径测量。     

叶型孔背向照明图像的拼接方法研究

针对叶型孔四坐标视觉测量系统中成像视场的局限性问题，提出基于模板匹配法的背向照明图像拼接方法，用于将采集到的多幅叶型孔局部图像拼接成全景图像。建立图像拼接算法的数学模型并进行模型简化，采用模板匹配法计算模型中平移量参数。在应用过程中，先按照规划图像采集策略由成像装置采集被测叶型孔的多幅局部背向照明图像，而后选取模板并通过模板与待拼接图像之间的对比与遍历确定最佳匹配位置，从而获取拼接矩阵。为了验证所提出的图像拼接方法，应用该测量系统对静子组件外环上分布的目标叶型孔特征进行视觉测量，获得其全景图像和相应的型面轮廓参数测量结果，从而验证了叶型孔背向照明图像拼接方法的可行性和有效性。     

快速视频判读方法的研究

视频判读仪是现代靶场光测设备重要组成部分.为了提高视频判读的效率,本文研究了新型的快速判读方法,包括自动判读和半自动判读.自动判读把存储于计算机硬盘中图像经过中值滤波以及二值化分割后,自动计算目标的重心位置,输出脱靶量;而对于大目标、低对比度等特殊情况下,自动判读精度较低,用人工半自动判读方法进行处理,提高判读精度.这种采用自动判读与人工半自动判读相结合的判读方法,极大地提高判读效率和准确性.     

基于CMOS图像传感器OV7141的计算机图像采集系统

针对激光加工过程中的激光聚焦问题,作为自动对焦系统的反馈单元,详细介绍了CMOS图像传感器芯片OV7141的基本性能及图像采集的硬件及软件设计,提供了一种利用PC机外设对图像读取的解决方案.其中:OV7141负责采集图像信号转化为电信号,通过A/D转换输出8位的数字信号供后续电路进行采集;CPLD将传感器输出的8位数字信号复制为2路,一路用于对视频信号进行处理,另一路用于对视频信号的实时采集;通过CPLD将信号传输给计算机并口,完成实时的图像显示.按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好.     

嵌入式人体手背静脉图像采集系统的研制

针对手背静脉识别技术的应用,基于嵌入式系统研制了一套人体手背静脉血管图像采集装置.根据手背静脉成像的原理和特点,设计了该图像采集系统的结构.首先利用光学仿真软件LightTools对光源的参数进行最优化选择,并根据仿真结果设计制作了高均匀度近红外光源;然后以TMS320DM642和CMOS图像传感器为核心,构建了集图像采集和处理于一体的嵌入式处理模块,并利用灰度形态学方法对采集的图像进行预处理,进一步改善了图像质量.实验结果显示,本系统不仅可获取高质量的手背静脉血管图像,而且为手背静脉识别研究提供了嵌入式开发平台.     

基于三维速度场构建的微流量测量方法研究

采用微流体粒子图像测速仪(microscale particle image velocimetry,micro-PIV)对200μm宽、60μm深的长直通道三维速度场进行了非接触定量可视化测量,并在此基础上计算了通道内的微流量。实验采用二维分层速度场测量方法,将通道沿物镜景深方向划分为11个流体层,通过高精度的位移平台实现流体跨层粒子图像采集。分别针对64×64像素和32×32像素2种判读域,采用micro-PIV系综相关算法对流体层二维速度场进行分析,获得三维全场速度分布,在此基础上利用截面速度离散积分原理计算出截面微流量。实验结果表明,基于微流体粒子图像测速仪的三维速度场分析能够实现对微通道流量的精确测量。对于64×64像素判读域,输入流量在2.481～5.788μL/min范围的测量结果精度较高,最大相对误差为3.87%;对于32×32像素判读域,输入流量在3.307～8.269μL/min范围内均有较高测量精度,最大相对误差为3.69%,表明采用32×32像素判读域的流量测量精度总体上优于64×64像素判读域。     

基于LabVIEW对图像采集与处理技术的研究

分析了机器视觉技术的发展趋势,构建了图像采集和处理系统的架构,并在LabVIEW和Vision软件平台下对图像的采集和处理技术进行了研究,实现了对图像的采集和处理,并描述了图像的二值化、均衡化、滤波等图像处理技术的具体实现方法.     

BGA全自动植球机视觉检测技术及应用

在线缺陷检测是球栅阵列（BGA）植球机研发中的一个难题.本文介绍了视觉检测技术在BGA植球机上的应用.设计了一种图像采集和图像处理并行进行的工艺过程方案,提高了系统的检测速度.通过图像预处理之后提取图像的边缘特征,采用模板匹配法进行识别检测,并在此过程中融合了序贯相似度检测算法（SSDA）,以提高模板匹配的速度.试验证明,该视觉系统的工艺和检测过程均为可行且行之有效的方案.     

细胞DNA指数全自动分析仪及其关键技术

设计了测量细胞DNA指数的全自动分析仪(HW-MS)并发展了相应的关键技术.本仪器用于对细胞涂片的数字化显微扫描,获得细胞DNA指数的分布数据.HW-MS采用了排除外界干扰和对测量结果进行归一化的技术措施,使得同一涂片的测量结果具有较好的稳定性.HW-MS的功能包括对涂片自动扫描,实现对细胞图像的自动采集,然后对存贮在计算机内细胞图像进行降噪和分割处理,并对处理后的图像进行识别和分类分析,实现对细胞DNA指数的测量,最后对测量结果中突变细胞进行识别和统计分类.为了保证测量数据的准确性,系统使用标准样片来实现图像质量控制.在高速模式下,本系统可以在30 min内实现全片的自动扫描,基本上同时给出测量样本的细胞DNA指数分布数据.初步实验表明,该系统的测量结果具有较高的准确性和稳定性.     

基于GPRS和ARM的图像采集与控制系统的设计

采用LPC2368微控制芯片和GPRS传输模块,设计了实时图像采集传输系统.LPC2368微控制芯片将采集到的图像数据,经过编码、压缩和打包,然后通过GPRS传输模块中内嵌的TCP/IP协议,将图像数据传输到Internet网络上,并通过Web以B/S的形式来显示采集的图像.同时可以通过Web网页来控制LPC2368微控制芯片修改摄像头拍照属性.实现了监控管理人员对摄像头的远程控制.试验证明,在网页Web上显示较清晰,控制效果良好,基本能实现实时图像采集的功能,并具有一定的扩展性.     

基于ARM7的图像采集系统

介绍了一种基于ARM7的铁轨直线度激光测量系统,该系统通过CPLD控制CMOS图像传感器OV9625进行图像的采集与存储,采用LPC2214对采集图像先进行计算,再输出计算结果。