胶片生产中在线观察系统的设计

为实现对胶片上微小杂质的在线观察,通过对微光像增强器和镜头进行选配并设计相关机械结构从而研制了一套胶片在线观察仪器。该仪器在线观察分辨力高、工作距离范围大且观察视场较大。其对杂质的观察分辨力可达12.5 lp/mm,可清晰成像的物距范围为200mm~300mm,观察视场大于50mm。仪器的核心部分是微光成像系统,重点围绕该成像系统的设计思路和步骤展开了全面讨论。     

基于自适应模板的实时跟踪算法

相关匹配算法通过计算模板图像和待匹配图像的互相关值来确定匹配的程度,是一种经典的匹配算法,具有很高的准确性和适应性,并且对图像灰度值的线性变换具有"免疫性",因此在目标跟踪中得到了广泛应用.但是相关匹配算法计算耗时过于庞大,难以达到实要求,并且当目标在模板中所占比例很小时,很难确定模板的准确位置,使得此算法在实时目标跟踪中的应用有很大困难.本文提出了一种基于自适应模板的实时跟踪算法.实时采集的图像首先进行阈值分割,然后用形态学滤波的方法去掉噪声,模板的尺寸通过轮廓分割方法确定.匹配程度的算法选择的是归一化自相关匹配算法,并采用金字塔搜索算法进行加速.实验结果显示,此算法有效地克服了相关匹配算法的缺点,具有较好的匹配精度和实时性.     

基于动态模板匹配的运动目标识别

针对现有模板匹配算法对运动目标物体的误判率高的问题,在已有模板匹配算法基础上,提出了一种权重融合动态模板匹配算法。设计了双目检测试验平台,阐述了模板匹配算法的理论基础,在归一化平方差匹配方法、归一化相关匹配方法和归一化相关系数匹配法基础上,提出了权重融合匹配算法。即给3种归一化的匹配方法分配不同的权重,误判率相对较低的分配的权重最高,误判率相对较高的分配的权重最低。在所设计试验平台上,在300m以内对运动目标进行了识别与跟踪。实验结果表明,该算法可以提高双目视觉系统对运动目标识别的准确性。     

基于嵌入式视觉的零件状态检测系统开发

针对车床自动化上料零件的正反检测,提出一种基于多级模板匹配的零件检测方法,提取并生成一系列旋转模板图像库,利用图像增强算法提高边缘灰度的对比度,使用归一化互相关算法去除不均匀光照的影响,采用多级模板匹配方法提高计算速率和检测准确率。设计并实现了基于嵌入式视觉的零件状态检测系统,方便快速生成零件模板,完成视觉系统与控制设备的通信。测试结果表明,系统能进行多种零件的状态判别,具有低成本、模块化、高准确度等优点,适合工业现场使用。     

微光ICCD电视摄像技术的发展与性能评价

利用微光像增强器的图像增强功能，将微光像增强管耦合到电荷耦合器件（CCD）上即构成微光图像增强CCD（简称ICCD），可获得两个重要的特性：一是通过选择适当的像管输入窗及光电阴极，使ICCD光谱响应范围由可见光扩展到X射线、紫外、近红外区域，从而使该器件能适用于各种用途；二是使ICCD的灵敏度达到10^-4Lx以下，实现了ICCD摄像器件在黎明或黄昏的照度下从（10^2Lx）、1／4月光下（10^-2Lx）到星光下（10^-4Lx）都能有效工作。微光ICCD电视摄像系统可应用在天文、医疗，军用的火控、制导、飞机的紫外预警等方面。本文旨在重点阐述微光ICCD电视摄像技术的发展与性能评价。     

光子计数法测量类针孔成像光斑照度

为了精确测量三代微光像增强器的信噪比,采用光子计数法研制了瞬态类针孔弱光照度计来实现微光像增强器阴极面上φ0.2 mm类针孔成像光斑的1.08×10-4 lx照度测量.首先,分析了色温为2 856 K的光源形成的类针孔弱光光斑的光子分布概率及光子数涨落偏差等光子统计特性,计算了平均光子通量.然后,针对类针孔弱光光斑的光子通量特点及成像特性,研究了光子计数法测量弱光照度原理.最后,介绍了瞬态类针孔弱光照度计的组成及测量方法.对三代微光像增强器的信噪比进行了测量实验,结果显示:三代微光像增强器信噪比测量装置的照度测量偏差为0.4％,像增强器信噪比测量不确定度为5.0％,表明基于光子计数法研制的瞬态类针孔弱光照度计有效提高了类针孔光斑极弱照度测量的准确度.     

0.25×高分辨力视频显微镜设计

由于CMOS、CCD探测器的广泛应用,及其分辨力的提高,人们对视频显微镜的分辨力提出了更高的要求。分析了大视场视频显微镜的像差特点,并利用光学设计软件Zemax进行光学效果的模拟,给出了数值孔径0.05,光学放大倍数0.25,视场直径为31mm,分辨力200万像素光学系统的设计结果。     

夜视仪系统亮度增益与测量

介绍微光夜视仪系统（整机）亮度增益的定义和检测，推导整机增益计算式，得知整机亮度增益与像增强器亮度增益成线性函数，函数的系数是整机的光学参数透射比和T数。本文还介绍了工厂的一种组合式整机增益检测仪器。     

基于PCA-NCC的经编鞋面数量统计和质量检测算法

针对目前经编鞋面数量统计和质量检测过程中人工成本高、效率低等问题，提出一种基于主成分分析（PCA）和归一化互相关匹配（NCC）相结合的机器视觉方法。首先采用主成分分析方法，生成不同款型鞋面的模板库PCA模型；然后，求解PCA模型与待检测鞋面特征向量最小欧氏距离，选取与待检测鞋面布匹对应的鞋面模板；随后，引入奇异值分解，提高PCA模型的检测速度和适用范围；最后，应用归一化相关匹配法，检测鞋面是否存在质量问题，并统计合格经编鞋面的数量。为验证该方法的可行性，搭建鞋面布匹检测平台，构建100种不同款型的标准鞋面模板库，对3种不同款型的鞋面进行数量统计实验。将实验结果与人工结果进行比对，结果表明：合格经编鞋面的数量统计平均正确率达96.7%，检测速度较人工提高3～4倍，满足工业生产中的实际需求。     

一种利用CCD测量像增强器MTF的方法研究

线性光学系统的光学调制传递函数(MTF)可由线扩散函数(LSF)的傅立叶变换求出。根据这一基本原理,提出了一种利用CCD测量像增强器MTF的新方法。与其它传统的测试方法相比,该方法具有结构简单、使用方便,并可用微机进行数据处理等优点。所建立的测试系统用CCD作为光电转换元件,对接收到的LSF光强信号进行视颇放大、同步分离、采样保持、A/D变换,最后通过接口电路将数据送入微机,通过软硬件的结合,可以方便地、实时地测得像增强器的MTF.测试结果与事实相符合,还对影响测试精度的若干因素进行了分析与讨论。     

Segmentation of intestinal gland images with iterative region growing

A region growing algorithm for segmentation of human intestinal gland images is presented. The initial seeding regions are identified based on the large vacant regions (lumen) inside the intestinal glands by fitting with a very large moving window. The seeding regions are then expanded by repetitive application of a morphological dilate operation with a much smaller round window structure set. False gland regions (nongland regions initially misclassified as gland regions) are removed based on either their excessive ages of active growth or inadequate thickness of dams formed by the strings of goblet cell nuclei sitting immediately outside the grown regions. The goblet cell nuclei are then identified and retained in the image. The gland contours are detected by applying a large moving round window fitting to the enormous empty exterior of the goblet cell nucleus chains in the image. The assumptions based on real intestinal gland images include the closed chain structured goblet cell nuclei that sit side-by-side with only small gaps between the neighbouring nuclei and that the lumens enclosed by the goblet cell nucleus chains are most vacant with only occasional run-away nuclei. The method performs well for most normal and abnormal intestinal gland images although it is less applicable to cancer cases. The experimental results show that the segmentations of the real microscopic intestinal gland images are satisfactorily accurate based on the visual evaluations.     

探讨机电产品形象和品牌形象的统一性塑造

从产品形象设计的角度出发,探讨机电产品形象与品牌形象的有机整合,通过对产品形象和品牌形象的理论分析,找出产品形象与品牌形象的关系,并根据产品形象的一些特点与表现,以及运用相应的产品形象设计方法、手段,达到品牌形象与产品形象统一的目的。     

改进二值化算法在铁路路况图像处理中的应用

针对铁路路况识别系统实时性要求高,图像受太阳光照射、阴影遮挡等外界条件影响大的特点,结合了两种对CTSU法的改进,提出了一种新的改进算法。改进二值化算法首先利用快速二值化算法找到一个初始的阈值,然后利用类内方差和图像灰像素的变化率的关系来判断是否对图像进行继续分割,直到找到最佳阈值为止。此法可在提高算法的适应性的同时使计算速度得到改善,实验结果表明这一算法效果良好。     

基于时变图像序列的脉搏信息提取

为获取全面客观的脉诊信息,本文提出一种全新的脉搏信息检测方法-脉搏触觉图像化法。本系统模拟中医脉诊实际,采用软性薄膜加压探头,由单一CCD摄像头采集得到脉搏动态时变图像序列。在算法实现上,从图像整体灰度变化入手,应用图像相关性和图像灰度重心变化分别提取脉搏波形图,并利用图像重心法分析得出不同人在不同取脉压力下的部分脉搏特征。研究结果表明,基于时变图像序列的方法能够有效提取脉搏波的幅度、形态和脉搏频率、节律等信息,为脉搏信息的检测和表征提供了新的手段和方法。     

显微细胞的图像分析技术

目前图像处理技术在细胞定量分析研究工作中起着重要作用，随着计算机技术的快速发展，图像处理技术也有了很大的进步，专门用于显微细胞病理判断的图像处理技术也得到很大提高。介绍了显微细胞图像分析系统的研究现状、基本结构和基本方法，并对今后的发展与应用作出了展望。     

区域逻辑运算实现复杂形状目标区域孔径填充

本文研究了图像的区域编码和区域逻辑运算，并利用此运算在保持目标轮廓不变的情况下实现了目标区域孔径的填充。研究结果表明，该算法可以广泛应用于复杂轮廓目标区域的填充和图像检测。     

卫星解码数字图像块效应计算机后处理方法

分块余弦变换(BDCT)已经被广泛应用于国际图像压缩标准并取得了良好的效果。然而,在有损图像处理中都存在着块效应问题。为了消除卫星数字图像块效应,这里结合卫星图像的特点,在文献^［4］的DCT后处理方法基础上进行改进,提出一种改进的解码图像块效应后处理方法。此方法不仅可以减少卫星图像块效应和提高图像质量,而且减少了DCT块效应后处理时间,提高了解码图像后处理效率。具有广泛的应用性。     

图像处理技术在特殊目标识别中的应用

探索了图像增强、图像分割、图像识别的实用方法，经多级图像处理，提高了对比度，锐化了目标边缘，使目标轮廓更加清晰，从而把重点识别目标从背号中有效分割出来，然后对处理后的图像进行目标真伪识别，并用Matlab程序予以实现，改善了机器视觉系统在目标识别方面的应用效果。     

基于联合标定的图像分割

针对普适环境下人体区域的提取问题,提出一种基于彩色摄像头和深度摄像头联合标定的图像分割方法。首先根据深度摄像头采集的深度信息易处理和受外界环境影响小的优点,利用大律法从深度图像中快速提取出人体区域;然后建立世界坐标系中彩色图像坐标系和深度图像坐标系的对应关系,实现彩色信息和深度信息的相对位置映射;最后根据分割的深度图像及其在彩色图像中的映射,在彩色图像中完成人体区域分割。通过在复杂背景和不同光照条件下的图像分割实验,验证了本方法具有良好的精度和鲁棒性。     

高精度影像测量系统中图像的超分辨率重建

为了提高影像测量系统的测量精度,研究了基于微位移错位的多幅图像超分辨重建技术.考虑制作成本和制作难度,提出了一种不苛求精确微位移的超分辨率重建技术.首先,获取随机微位移图像序列;然后,利用被测对象中易于实现高精度提取的特征点或采用模板衬底中的特征点计算出图像序列间的准确位移关系;最后,根据本文提出的数学模型重建出高分辨...