基于改进梯度加权的零件图像高精度聚焦方法

以标准量块为实验对象,针对环形光源照射下的零件图像易出现倒角特征成像存在宽边缘,手动调焦缺乏相机聚焦的客观性而导致图像聚焦不精确等问题,提出一种基于改进梯度加权的零件图像高精度聚焦方法。首先采用条形光源45°布置的照射方式,消除倒角特征在成像中的宽边缘。其次,基于改进Otsu实现自适应分割阈值获取,提取图像特征边缘点。接着,基于4方向Sobel算子获取边缘点梯度值。然后,根据像素点与其8邻域像素点灰度分布差异值大小,获取像素点梯度加权系数。最后,通过改进梯度加权的聚焦评价函数完成图像清晰度评价,获取精确聚焦图像,实现高精度尺寸测量。实验结果表明,该方法相比传统高精度测量方法精度更高,与人工测量值相对误差在0.002 4%以内。改进聚焦评价函数相比传统评价函数清晰度比率平均提升75倍,灵敏度因子平均提升5倍,陡峭度平均提升1倍。     

青岛胶州湾隧道照明应用的研究与实践

目前,隧道照明所采用的光源主要有高压钠灯、荧光灯、金卤灯等.LED作为第四代照明光源,在道路照明、隧道照明等定向照明中的应用也越来越具有竞争力.青岛胶州湾隧道业主联合复旦大学电光源研究所对高压钠灯,金卤灯和LED进行了公平的灯具性能测试和现场试挂跟踪测量,综合考虑照明效果、节能效果、可靠性、可控性以及舒适度等方面的因素,最终决定选用LED作为胶州湾隧道的中间段照明光源.     

基于图像拼接的直线轴承长度测量方法

针对远心镜头因自身特性无法调节视场大小,难以适应直线轴承测量时一次性获取零件完整图像的问题,利用HALCON图像处理软件通过图像拼接方法进行直线轴承的长度测量。综合考虑特征点提取和边缘轮廓获取效果,采用背光与正向照明相结合的方案,建立了基于组合照明的直线轴承测量系统;在图像拼接中,提出了一种在图像近似重合区域内使用图像金字塔分层搜索的方法进行特征点检测与匹配,以提高图像拼接效率;最后通过Canny算子和最小二乘法拟合进行图像边缘定位,完成长度测量。实验结果表明：组合光源能更好地兼顾图像表面特征点与边缘轮廓提取效果;提出的拼接方法检测时间在0.2S左右,相比于传统方法检测时间减少了88%;基于图像拼接的视觉测量误差小于0.1mm,测量重复性上相比于传统方法更稳定,测量最大标准差为0.005。因此,保证了视觉系统的检测效率、精度以及稳定性,在工业自动化检测方面具有一定的理论依据和实用价值。     

LED照明技术在试验厂房中的应用

对航天器试验厂房照明系统现状及运行过程中存在的一系列问题进行了具体分析。根据目前光源发展的趋势,提出了采用新型LED照明技术对试验厂房照明系统进行更新的应用方案,列举了LED照明技术的光源特点及相对于传统光源的优越性,详细阐述了LED照明技术的实施方案、照度测量、计算方法及节能效益分析,为LED照明技术在试验厂房的推广提供了参考和依据。     

用于视觉检测的光源照明系统分析

在视觉检测系统中,要对光源照明系统进行合理设计,突出被测目标的特征部分,尽量简化图像处理的算法,提高测量精度。因此,一般采用人工光源,消除环境的影响以得到稳定的图像。其中,LED灯因其体积小、功耗低、发光稳定、成本低等优点而被广泛使用。除了考虑光源本身的影响外,光源的照射方式以及放置位置也是非常关键的因素,应根据被测物体的材质选择直射光照射或散射光照射,并按照检测要求确定光源放置的位置。最后通过两个实例加以分析论证,进一步说明了设计合理光源照明系统的重要性。     

基于LabVIEW的光拍频噪声的特性分析

为了提高低相干干涉技术(LCI)的测量精度,满足实际中高精度测量的要求,本文对LCI中的光拍频噪声进行了详细的理论研究、推导出拍频噪声的基本公式,并通过LabVIEW对噪声的性质进行仿真分析。结果表明:拍频噪声大小与光源功率的平方成正比,信噪比随光源功率线性增加并达到饱和值。     

因地制宜——寻求最佳工业照明解决方案

在工业照明领域，在不同的工业生产区域中采用合适的光源才能满足生产中的需求。目前，许多用户将时下炙手可热的光源之一无极灯（电磁感应灯QL）视为可替代各种照明的万能光源进行推广应用，尽管无极灯是种不错的光源，但它并不是万能的，有其应用的特定场合。对工业行业照明有着充分研究和了解的飞利浦照明建议，优质的照明解决方案需贴合实际生产条件，采用不同的节能照明产品满足不同工业生产环境的需求。     

基于DIALux Evo软件的某办公楼照明的优化设计

对某办公建筑的某办公楼照明现状进行了测量,分析了传统照明存在的不足;利用DIALux Evo软件对该办公楼建模模拟其光环境,通过改变光源参数、调整照明方式、改变光源位置等方式对该办公楼的照明光环境进行了优化设计。结果表明:优化设计后,该办公楼的照明功率为原始的49.7%,综合办公区照度均匀度由28%提高到47%;总经理办公室照度均匀度由73%提高到90%。     

中国照明学会电光源专业委员会农业照明委员会成立

针对当前我国农业照明技术薄弱、光源装置性价比不高、电光源研发与产品化渠道不畅、照明产品推广应用率低、LED固态光源应用困难等现实问题,有必要加强科研院所、高等院校与照明企业间的合作,促进农业照明技术转移和产品装备的更新换代与推广应用,逐步建立农业照明产品评价和测量标准体系,提高农业照明对现代农业发展的科技贡献率。为此,中国照明学会电光源专业委员会、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、中国农业照明网、北京照明学会联合发起成立中国照明学会电光源专业委员会农业照明委员会。     

既有建筑地下车库照明节能减排的探讨

通过对既有建筑地下车库的照明和控制的深入研究,提出了适合此种建筑类型的最佳照明节能减排方案。对某车库现有照度情况进行了现场测量分析,并对车库照明改造的三种可替代光源的节能减排效果进行了理论分析。同时,将合理的照明自动控制系统与智能LED光源的相结合,达到既满足照明设计规范要求又实现最大可能的能源节约的照明系统改造策略。     

基于机器视觉的圆柱形蜂窝陶瓷侧面裂隙检测

针对圆柱形蜂窝陶瓷侧面裂隙检测困难问题,提出一种基于机器视觉的检测方法。通过对侧面裂隙检测需求分析,选用COMS相机和LED白色平行光源。对采集的图像进行滤波处理,选择中值滤波去除椒盐噪声。根据图像的特点选择ROI区域,使用全局阈值分割算子threshold进行图像分割,采用膨胀方法连接断裂区域。在提取表面缺陷时,先用connection算子对图像区域分割,再选择面积、长度和宽度三个特征对表面缺陷进行提取。将本检测方法与人工检测方法比较分析,试验结果表明在检测样品均为50个时,本方法检测合格、不合格和混合样品所需时间分别为12.50min、6.64min和10.58min,具有更高检测速度,实时性更好;准确率分别为96%、84%和90%,准确率还有待提升,需要进一步的研究。     

低通滤波在紫外成像降噪处理中的应用

紫外成像诊断技术是发现电气设备电晕放电故障隐患的重要手段,对提高供电可靠性和实现电气设备状态维修具有重要价值。为了获得更好的检测效果,改善所拍摄的紫外图像质量,降低噪声干扰,须对紫外图像进行图像处理。为此采用夜间型紫外成像仪获得设备电晕放电图像并把采集的RGB图像转化为灰度图像,再根据图像的噪声分析,针对椒盐噪声、斑点噪声和高斯噪声等这些噪声的特点采用频域低通滤波技术进行滤波处理,噪声模拟和现场实测的紫外图像表明滤波前后效果显著,提高了故障放电时所测得的紫外图像的质量。     

基于GPU的视频序列中运动目标轮廓提取

传统的高斯混合建模算法对阴影的抑制效果差,且存在噪声干扰和对光照突变比较敏感的问题。采用了一种改进的高斯混合建模方法进行运动目标轮廓提取。该方法利用Canny边缘图像对噪声和光照适应性强的特点,将传统高斯混合模型与Canny边缘检测相结合来提取目标轮廓。但是,该方法复杂度高且计算量大,不满足视频分析实时性的需求,因此,运用GPU强大计算能力和并行处理的优势,基于CUDA平台设计并实现了该运动目标轮廓提取算法。实验结果表明,该算法增强了对噪声和光照的适应性,且有效抑制了图像中的阴影,在保证效果的前提下能够更快速地提取视频序列中的运动目标轮廓。     

基于线激光扫描的零件三维表面检测系统研究

零件表面缺陷是造成零件生产损失的主要原因之一,现如今的表面缺陷检测大多集中于平面的表面缺陷检测,为了能更好地表达物体的三维表面信息以及针对其三维信息进行缺陷检测,提出了一种基于线激光扫描的零件三维表面检测系统.首先对相机进行标定,可用于对相机采集到的图像进行矫正,同时得到相机的内外参数,用于后续图像处理的坐标转换.然后...     

结合多光束光学应力传感器与改进的Canny算法求曲率半径的方法研究

利用多光束光学应力传感器(MOSS)求薄膜曲率需要测量出光束在反射前后的间距,根据相邻入射(折射)光束间距即可计算出薄膜的曲率半径。光束的间距可由接收到的光斑中心点确定。提取光斑的中心点主要利用Canny边缘检测算法和椭圆拟合算法。用CMOS传感器得到的光斑阵列图像,在光斑周围参杂有很大的椒盐噪声,对于传统的Canny算法,无法准确的检测出光斑的边缘。利用一种改进的Canny边缘检测算法,可有效的消除光斑周围的噪声,并较好的保留光斑边缘。最后利用椭圆拟合算法对边缘进行拟合,求得光斑阵列的所有中心点。实验最后选用标准件进行验证,用测得的间距算出曲率半径与实际进行对比,误差结果在2%～4%,证明该方法可行。     

光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法

针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量的成像模型,通过相机标定获取工业相机的内、外参数并进行了误差分析。研究了基于光流视觉测振的原理与方法,该方法通过单目相机采集带特征点的结构振动序列图像,运用金字塔的Lucas-Kanada算法进行光流点匹配跟踪,进而获得亚像素级特征点的振动信息,在此基础上进行模态参数辨识获得模态参数。基于提出的方法搭建了薄壁件振动模态测试系统,对薄壁梁进行了振动模态测试实验,并与激振器扫频测试结果和有限元仿真结果进行了对比分析。实验结果表明,固有频率误差在5%以内,模态振型一致,从而验证了提出方法的正确性,为薄壁件的振动模态测试提供了新方法。     

旋转扫描结构光的三维检测系统及其标定

针对传统平移扫描检测系统的缺陷,提出了一种基于旋转扫描线结构光的三维检测与重构系统及对应的系统参数标定方法,建立了点云数据获取模型。被测物体通过旋转实现与线结构光间的相对运动,得到被测物体的外表面二维图像。系统标定获得图像坐标与世界坐标间的转换关系,得到被测物体的三维坐标信息及数字模型。由实验可知,相机的标定精度为0.2 mm,原理样机进行物体测量的精度为0.1 mm。实验证明该系统检测精度高,具有可行性。     

An improved algorithm for image crack detection based on percolation model

In a complex background, because of uneven illumination, concrete bubbles, shadows of various shapes, and other noise, traditional crack detection methods based on image processing cannot accurately detect cracks, especially unclear cracks. A crack detection method based on the percolation model fully considers the features of cracks including the characteristics of brightness and length, and therefore can accurately detect cracks in the image. But this method is time consuming, and some noisy areas are detected as crack regions. In order to solve the problems above, we propose an improved algorithm for image crack detection, which includes an accelerated algorithm and a new denoising method based on the percolation model. The accelerated algorithm decreases the number of iterations of percolation processing to reduce the computing time, and the denoising method is based on the characteristic of brightness and the length feature of cracks to remove the noisy regions. Experimental results show that the proposed algorithm can accurately and efficiently detect cracks in the image. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于高光谱技术的陶瓷绝缘子污秽等级检测

陶瓷绝缘子污秽等级检测主要采用等值盐密法、表面污层电导法、泄漏电流法等传统方法,检测过程耗时长、效率低。高光谱技术能够非接触地获取目标图谱信息且信息量丰富,在绝缘子污秽检测方面有较大应用潜力。由于陶瓷绝缘子材质原因,采集高光谱图像时存在反光现象。因此,本文提出基于高光谱技术的陶瓷绝缘子污秽等级检测方法。首先,本文采用直方图均衡化对高光谱图像进行处理,去除反光干扰,然后,对高光谱图像进行预处理,去除噪声干扰。再采用连续投影特征提取算法对样品谱线进行特征提取,去除冗余信息。最后,根据特征谱线建立支持向量机分类模型,实现了陶瓷样品污秽等级划分,其准确率为95%。关键词：陶瓷绝缘子;高光谱技术;直方图均衡化;连续投影算法;污秽等级检测;支持向量机 中图分类号：TM855