改进小波阈值去噪在PCB图像检测中的应用研究

应用自动光学检测仪检测印刷电路板图像的过程中,图像去噪是至关重要的一个步骤,针对PCB板图像对比度差、动态范围小、图像模糊等问题,提出了一种改进的小波阈值去噪算法。该算法对含噪声的PCB图像进行小波分解,在对分解后不同尺度下的小波系数按照改进的阈值方法进行处理的基础上,进行PCB图像重构。实验结果表明,该方法的均方根误差以及峰值信噪比值均优于传统的软硬阈值去噪方法,是一种有效的图像滤波算法。     

红外靶标的图像灰度与温度相关性剖析

通过图像灰度与温度的相关性,可以精确地得到一些领域上难以被测量到的温度。提出了基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性分析。以自行研制的红外靶标为研究对象, 采集带有圆形目标孔的红外靶标在不同温度(60~110℃)下的红外图像, 再利用Matlab提取不同温度下特定区域的红外图像灰度值,从而确定红外靶标图像灰度与其温度的相关性,得其相关系数为0.962。实验结果表明:红外靶标图像中AOI(area of interest)的平均灰度与温度存在明显的相关性, 当红外靶标的温度发生变化时, 其红外图像灰度也随之发生变化,且两者呈良好的线性关系。基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性在造纸厂草料自燃研究、医疗安全、道路施工等方面都有着较好的应用。     

Image fusion and subpixel parameter estimation for automatedoptical inspection of electronic components

The authors present a new approach to automated optical inspection (AOI) of circular features that combines image fusion with subpixel edge detection and parameter estimation. In their method, several digital images are taken of each part as it moves past a camera, creating an image sequence. These images are fused to produce a high-resolution image of the features to be inspected. Subpixel edge detection is performed on the high-resolution image, producing a set of data points that is used for ellipse parameter estimation. The fitted ellipses are then back-projected into 3-space in order to obtain the sizes of the circular features being inspected, assuming that the depth is known. The method is accurate, efficient, and easily implemented. The authors present experimental results for real intensity images of circular features of varying sizes. Their results demonstrate that their algorithm shows greatest improvement over traditional methods in cases where the feature size is small relative to the resolution of the imaging device     

SMT产品质量机器视觉检测中的机器学习

SMT产品机器视觉检测AOI中,对具体产品样本进行机器学习时,难以得到被检测产品的多种缺陷样本,合格产品样本也需要减少学习样本数量,以提高检测速度,减少人工检测。文中研究了SMT产品的机器视觉图象特征及分布,结合快速分层的并行检测方法,提出了针对大量产品正、负类样本学习建立检测经验参数,针对具体产品负类学习建立模板的学习方法。并在具体产品样本学习中采取动态阈值,以减少人工检测确立学习样本的数量。多个生产线的产品检测实验表明本方法可以速有效地建立AOI检测模板参数。     

提升AOI检测PCB效率的方法研究及应用

随着PCB的高多层化发展的需要,制程中广泛应用AOI设备进行图形质量检测,如何提升昂贵的AOI设备的使用效率,成为PCB生产中的一个重要课题。简要介绍根据AOI设备检验的原理规则,通过对AOI设备光学系统的技术改良,提升AOI设备对图形电镀亮板和全板电镀暗板等特殊材料板的检测能力,大幅改善AOI设备的检测效率,节约了PCB生产中的检验成本和流程时间,取得显著的应用实效。     

基于相位相关的电子稳像算法研究

提出了一种新的基于相位相关的电子稳像算法：首先在参考图像帧中心处截取一个小图像区域,然后在待稳定图像帧中寻找一个同样大小的区域,使得在对数极坐标表示下,这两个小区域图像的互功率谱经傅里叶反变换后是一个二维脉冲信号。所要寻找的小区域中心点在待稳定图像帧中的位置即为所要估计的平移参数,二维脉冲信号中脉冲的位置与缩放因子和旋转角度有关,由此而得到图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数。实验说明了此方法的有效性,能够满足一般要求。     

采用最优峰值的相位相关红外图像配准方法

对数极坐标域下的图像配准方法常因相位相关互功率谱呈现多峰分布而影响匹配准确度,为此提出了一种基于区域最优峰值的相位相关红外图像配准方法。首先将待配准图像和参考图像转换到对数极坐标域,其次以自适应巴特沃斯高通滤波为预处理,最后结合归一化互相关和相位相关的相似性测度,在合理截断互功率谱半径轴低数值段的基础上,筛选出最优峰值实现自动配准,同时研究了对数极坐标变换尺寸对匹配性能的影响,给出了最优尺寸变换比。实验结果表明:该算法对噪声污染图像表现出较好的鲁棒性,对于存在平移、旋转和缩放的红外图像具有更高的配准精度。     

A specimen-drift-free EDX mapping system in a STEM for observing two-dimensional profiles of low dose elements in fine semiconductor devices

We developed a specimen-drift-free energy-dispersive X-ray (EDX) mapping system in a scanning transmission electron microscope (STEM) to improve the sensitivity and spatial resolution of EDX elemental mapping images. The amount of specimen drift was analysed from two STEM images before and after specimen drift by using the phase-correlation method, and was compensated for with an image-shift deflector of the STEM by the displacement of the scanning electron beam. We applied this system to observe the two-dimensional distribution of low dose arsenic in silicon semiconductor devices. The sensitivity of the elemental mapping was improved to several tenths atomic % for arsenic atoms while maintaining a spatial resolution of 2 nm.     

相位相关技术实现离焦模糊图像运动估计

为解决离焦模糊图像的运动参数估计问题,介绍一种采用相位相关分析的图像配准技术。该方法利用傅里叶变换的平移特性,对产生平移的目标图像进行傅里叶变换,计算位移图像之间归一化互功率谱,其傅里叶逆变换对应二维脉冲函数,通过计算脉冲函数峰值坐标获取位移图像之间的亚像元级位移量。结合相位相关配准原理和线性空间不变退化模型,给出离焦成像系统点扩散函数及其光学传递函数的数学描述,侧重讨论离焦模糊对相位相关配准结果的影响,证明图像经过离焦退化后,位移图像之间归一化的互功率谱具有不变性。动态运动模糊图像最大检测误差0.339像元,标准差0.19像元。该方法具有可行性和有效性,能够满足一般要求。     

论AOI检测设备的选型

主要介绍了全自动光学检测设备AOI的作用、功能和检测范围.根据AOI设备的技术特点剖析了该设备的几项关键指标:摄像头、光源、图像采集及检测算法、基板翘曲补偿、软件,为AOI设备的选型确立了几条原则,并在此基础上总结出AOI选型评估报告表范本.     

基于离焦方式的光电成像设备激光隐身技术

光电成像装备的猫眼效应使其易遭受激光主动侦察装备的探测,在光电装备成像质量变化允许的范围内,采用离焦的方式来减小猫眼目标的回波功率,可实现相应的隐身。在研究离焦对光电成像设备激光回波强度影响的基础上,利用实验的方法对猫眼目标隐身后的成像质量进行验证和评价,并对离焦后的图像进行清晰度增强。结果表明,通过离焦的方式可有效增大猫眼目标回波发散角,降低回波功率,并且离焦量越大,猫眼效应越弱。对离焦光电设备所采集的图像进行分析后发现,离焦量越大,图像高频分量越少,但是适当的离焦量所造成的成像质量下降在可接受范围内,并且通过采取相应的修复措施,光电成像设备的图像质量得到有效改善。     

基于FPGA 的大视场图像实时拼接技术的研究与实现

鉴于目前普遍采用软件方法获得大视场视频图像操作不便且实时性受限的缺陷,研究并设计了一种基于FPGA的可编程技术来实现多个摄像头视频数据实时拼接的大视场成像系统。系统通过APTINA公司的彩色CMOS图像传感器MT9M034获取原始视频图像信息,以Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA为核心完成视频数据的实时采集、缓存、拼接及传输。图像拼接部分首先对原始图像进行亮度差异自动调节的预处理以提高整体的拼接效果,然后利用相位相关法完成相对平移量信息检测,对原始图像进行配准,最后采用线性加权融合算法对相邻两幅图像的重合区域进行融合处理,使拼接之后的大视场图像达到渐进渐出平滑过渡的效果。实验结果表明,该成像系统简单可靠,有效地增大了可观测视场,经过拼接处理之后的大视场视频图像清晰度高、实时性强,具有一定的代表性和实用性。     

Nonuniform azimuth image shift observed in the Radarsat images of ships in motion

This paper describes, for the first time to the authors' knowledge, the phenomenon of nonuniform azimuth image shift of a rigid body observed in the Radarsat synthetic aperture radar (SAR) images of cruising ships. The effect is caused by the different slant-range velocities of coherent scatterers across the hull associated with the ship motions. The slant-range velocity is estimated from the SAR image of an identified ship, and it is compared with that computed from a numerical model using the ship's specification and meteorological data. The result indicates that the dominant contribution to the nonuniform image shift is the pitching motion of the ship. Further comparison is made with the wave orbital velocity, and the results are shown to be in good agreement. Comparisons are also made between the SAR-derived slant-range velocities of two unknown ships and wave orbital velocities, and reasonable agreement is obtained. One of the ships' images exhibits not only nonuniform shift but also image skew. The latter skewing effect may be caused by rolling of the ship.     

一个成像镜头匹配双CCD的光路设计

介绍了一个用于自动光学检测方面的光路设计,用一个成像镜头及光源照明系统匹配2个CCD,用于设备的图像采集和观察分析,并分析了光路系统中需要考虑的一些问题及解决办法。该设计可以有效地简化设备结构,并有效地节约设备的总体成本。     

基于空间映射复Directionlet变换的图像纹理分类

Directionlet变换具有多方向各向异性基函数,能有效捕捉图像的奇异性特征。该文在此基础上构造了一种空间映射的复Directionlet变换,使其具备了更为灵活的方向选择性和近似的平移不变性。利用空间映射方法获得Directionlet变换的复函数空间,对多尺度各方向子带系数提取能量特征用于图像纹理分类。通过对Brodatz图像库及真实SAR图像的纹理分类实验表明,该文算法较之小波分析及其它多尺度几何分析方法,具有更优的纹理分类性能,也验证了Directionlet工具在图像分析中的应用潜力。     

图像去雾过程中的噪声抑制方法

大气中微小颗粒（如雾、霾等）的散射作用会使户外场景拍摄的图像发生退化,造成图像质量下降。图像去雾可以提升图像对比度,增加场景能见度,校正颜色失真,改善视觉效果。但是图像去雾经常会出现明显的噪声放大现象,尤其是无穷远处的天空区域最为严重。针对这一问题,提出了一种去雾过程中的噪声抑制方法。以传输率图像为指导,采用滤波半径变化的双边滤波对雾天图像进行模糊。再计算新的传输率图像,代入雾天成像模型,得到去噪后复原图像。结合噪声评价方法,实验结果验证了该方法的噪声抑制效果。     

基于平移不变和改进的广义交叉验证准则去噪研究

基于软阈值的广义交叉验证准则(GCV)已运用于图像去噪中．但此方法对图像峰值信噪比(PSNR)的改善有限,不能有效保持细节。针对此问题,改进了广义交叉验证准则．且将平移不变应用于去噪。即先将原图像分别进行水平和垂直方向上的平移,然后将平移后的每幅图像变换到小波域．使用分块广义交叉验证准则对小波系数去噪后实行小波逆变换和反平移。最后将反平移后的各图像平均,即得恢复的图像。实验结果表明,该方法能有效恢复图像细节,图像的PSNR值和主观效果都有较大改善。     

基于非下采样Contourlet变换的图像相关去噪

针对Contourlet变换不具有平移不变性,在图像去噪中容易产生伪吉布斯现象的情况,本文将具有平移不变性的非下采样Contourlet变换与相关去噪法相结合,采用不同的相关系数归一化方法,用Bayesian阈值代替传统的硬阈值来达到更好的去噪效果。实验表明,该方法提高了去噪后图像的峰值信噪比(PSNR),同时,有效保留了图像的纹理信息,避免了伪吉布斯现象,改善了图像的视觉效果。     

基于图像序列分析的全局直方图均衡

针对传统直方图均衡算法的不足，如增强过度，均值漂移和细节丢失等，本文提出了一种基于图像序列分析的全局直方图均衡算法。受到CLAHE的启发，本文设计了两种数学模型。图像渐变模型将输入的单张图像输出为质量渐变的图像序列；再根据序列图像的统计指标，经过混合优化模型计算出最优控制参数。为了提升主观感知效果本文提出了一种直方图后处理方法，最后根据修正后的的直方图进行均衡化处理。实验结果表明:本文算法的结果图像具有较好的主观感受度和客观评价值，并且优于近年来提出的直方图均衡改进算法。