视线跟踪系统中CCD摄像机的自适应调节

分析了视线跟踪系统中光源、摄像机、眼睛角膜及光斑的几何位置关系,提出了眼睛跟踪策略和一种调光、变焦、聚焦相结合的CCD物镜自动调节方法。对捕获图像进行处理,依据图像灰度均值控制光圈,以适应外部环境光强变化;利用SMD算子大步幅快速粗聚焦,提取图像中光斑信息控制云台瞄准、跟踪眼睛,并进行变焦控制,可在用户头肩图像中自动定位眼睛,适应用户头部位置变化;在眼睛区域自动确定检测窗,在检测窗内使用FSWM聚焦算子判断图像清晰度,实现自动聚焦。若图像中能提取瞳孔信息,则依据瞳孔边缘梯度均值实时调整聚焦。实验表明,在不同外部环境光强及用户在不同使用位置情况下,CCD摄像机通过自适应调节,可实时跟踪眼睛并捕获到清晰眼睛图像。     

用CCD改造测量显微镜及其在切削实验中的应用

老式测量显微镜因应用范围窄、使用不便,故用CCD摄像机、图像采集卡、计算机及图像采集处理软件对其进行了改造。可在屏幕上实时显示多种标尺,并可进行拍照和录像。在切削实验中,可对切屑厚度、刀具磨损及螺纹等的形貌进行观察并测量其尺寸。     

国外简讯

高分辨力数字摄像机美国图像管理技术 (IMT)公司提供一种DT40 0 0型高分辨力数字摄像机 ,它能以 1 0帧 /s的速率获取分辨力为 1 60 0像素× 1 2 0 0像素的图像。这种摄像机采用了像元尺寸为 7.4μm的大规格CCD传感器 ,后者具有极高的灵敏度 ,尤其是在较短的波长处。摄像机具有彩色和单色两种配置。彩色配置可提供 2 4bit或者 30bit的全数字实现彩色图像。自动曝光和自动白色平衡控制使摄像机的调整和操作变得更为容易 ,而全部由用户控制的增益、积分时间和彩色平衡则使摄像机可用于任何环境。图像的获取和处理是以1 0bit的像元深度进行…     

基于CCD的激光焊接熔池视频监控系统的研究

简要叙述了有关激光焊接及CCD数字视频采集技术。在此基础上,提出了一个基于CCD摄像机为传感器,以激光焊接的熔池图像数据作为监测和控制对象的实时监控系统结构,并对系统各组成部分进行了讨论。     

CCD图像灰度与照度的转换标定方法

本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响。CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值。其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法。具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系。在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础。实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5%以内。     

等离子高分子导电薄膜的微型机器鱼图像分析

ICPF是能够被1.5 V低电压驱动的等离子高分子导电薄膜,具有质量轻、响应速度快的特点。用长21.6 mm、宽4.6 mm、厚0.2 mm的ICPF薄膜驱动的微型机器人能够以3 mm/s的速度在水中运动。为了对其运动姿态进行检测和控制,设计了微型机器人的图像处理系统,此系统由CCD摄像机、图像接口卡、计算机和波形发生器组成。通过CCD摄像机获取机器人的运动图像序列;利用目标短时相似性,对每一帧图像进行色调自动阈值分割和边缘提取得到目标二值图像;采用改进的Hough圆变换计算出目标在图像中的位置和运动方向。最后,根据目标的位置和运动方向,通过波形发生器,改变ICPF两端的电压和频率来实现对机器鱼姿态的控制。本系统在Pentium 4 2.8 G内存1 G的电脑上,处理一张图片需52 ms,可以实现对机器人的实时检测、跟踪和控制。     

激光致熔池图像获取及质心提取方法研究

激光焊接已广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗器械等领域关键部件的制造。为保证焊接质量,可使用工业CCD相机在焊接过程中实时检测熔池中心与焊缝间的偏差,并根据偏差进行调整。因此,首先要对激光致熔池获取和质心提取方法进行研究。由于激光焊接中熔池温度高,应用工业CCD相机直接拍摄熔池的图像无法进行图像处理。为拍摄熔池清晰图像,在对熔池辐射光线特性进行分析的基础上,结合工业CCD光谱响应特性,确定合适的采集熔池图像所需光谱波长范围。应用镜头前放置了所求波长滤光片的工业CCD相机,拍摄直接作用在304钢板上的激光致熔池图像,并对熔池边缘识别和熔池质心计算方法进行了研究。实验表明,所提出激光致熔池提取方法及质心计算方法有效。     

汽车输油管内外径的在线摄像测量研究

利用CCD摄像机和图像采集卡以及计算机构成的机器视觉系统,采用数字图像处理技术,对生产线中实时拍摄的汽车输油管图像进行高速处理.经计算机处理分析后计算输油管横截面的内外孔径,从而避免了人为误差,实现了对输油管内外径的准确测量.     

基于图像处理的孢子采集自动计算系统

利用面阵CCD摄像机采集显微镜中孢子的图像,通过合适的闽值将灰度图像转换成二值图象.计算并比较孢子区域各象素点的图像距离,确定了各个孢子的中心,实现了从图像中对孢子自动计数.     

基于细胞神经网络图像识别的刀具监控方法的研究

针对传统的刀具磨损状态监测方法与磨损程度无严格对应关系的缺点,提出一种新方法——采用普通的CCD摄像机拍摄刀尖形状的图像,经细胞神经网络图像处理后与正常的图像进行比较,判断刀具是否产生磨损。该系统可用于实现自动化精密加工过程中的实时在线工件形状监控和刀具诊断,仿真证明了理论算法的有效性。     

基于图像处理技术的炮弹定位系统

针对炮弹在拆卸分解中的周向定位问题,提出了一种在线测量和自动定位系统.选择引信与弹丸结合处的铆点作为测量点,利用工业CCD摄像机对工件图像进行采集,在对图像信息进行边缘噪声滤除的基础上,利用图像灰度的梯度算子提取工件边缘特征并进行边缘识别,确定定位点的周向位置,配合步进电机驱动工件转动,实现圆周方向的准确定位.系统检测和定位精度可达到0.2mm,满足炮弹拆卸的使用要求.     

基于DSP的轴承外观表面缺陷检测系统

针对滚动轴承外观表面缺陷依靠人工检测,提出了一种利用数字图像处理技术实现对滚动轴承外观表面缺陷的在线检测.以TMS320DM643为核心器件建立了实时数字图像处理的硬件系统,通过CCD摄像机获取轴承外观表面的视频图像,利用图像分割等算法对视频图像进行处理,提取轴承外观表面缺陷,实验结果表明,该系统可有效地检测出表面外观有缺陷的滚动轴承.     

DNA芯片的CCD荧光检测

为了有效地提取DNA芯片的信息,叙述了DNA芯片的CCD荧光检测的原理及自行设计的检测系统。系统由CCD摄像机、荧光成像光学系统、图像采集卡等组成。利用高压汞灯作为光源,窄带滤色片作为激发波段和荧光截止滤波片,从而保证荧光分辨力和测量范围。通过CCD摄像机和图像采集卡进行图像采集,并对获取的图像进行处理。试验结果有效地获得了杂交后基因点位的关键特征的数据。     

基于Halcon的齿轮缺陷检测系统设计

针对当前齿轮缺陷检测过程中存在的问题,提出了一种基于Halcon软件开发的齿轮缺陷检测系统的设计方案,实现了测量系统中图像采集与显示、图像处理及运行控制等功能。首先控制转盘运行并利用CCD摄像机实时采集齿轮图像;然后进行图像预处理并对图像进行自动阈值化分割,获得齿轮的中心坐标和轮廓信息;最后基于形态学方法分析各个齿的尺寸并从中识别齿轮存在的缺陷。实验表明,该系统具有较高的测量精度和测量效率,能够满足实际生产的需要,为齿轮无损在线测量提供了新的途径。     

基于CCD图像处理技术实现的表面应变实时测量系统

基于CCD图像处理技术实现的表面应变实时测量系统,由CCD数字摄像机完成对测量试件变形的动态采集,并利用视频采集卡及相关软件实现对图像信号的处理,最后实现对实验构件应变的实时测量,并注重于提高计算时间和计算精度,减少外界环境对实验结果的影响。     

用于弹道靶场的红外摄像机

由美国专业成像技术公司制造的紧凑型SIR弹道靶场摄像机被安装在一种密封的IP54标准保护装置中，因此能够防雨防潮。这种摄像机分两种类型，高增益型摄像机适用于低照度环境，而高分辨力型摄像机采用2048×2048元的12bit CCD传感器，后者在光学上与一个微道板增强器耦合。短至20ns的曝光时间使得摄像机能够拍摄到最快的射弹并对其进行分析，拍摄的图像可以是单张图像，也可以是分开控制的10张重叠的图像。一个由薄膜晶体管组成的显示器能够显示来自传感器的实时图像，     

基于机器视觉的全自动定值灌装系统

研发出一种基于机器视觉的全自动定值灌装系统,采用CCD摄像机和图像采集卡采集图像,运用图像二值化、中值滤波及模板匹配等技术计算出桶口中心坐标,步进电机驱动二自由度移动平台,带动喷枪移动到桶口上方,实现桶口的自动定位。     

基因芯片荧光靶点显微成像自动调焦控制

在基因芯片荧光靶点阵列图像CCD扫描采集系统中,显微成像自动调焦控制是进行芯片杂交信号荧光靶点图像采集的先决条件.在定义图像清晰度评价函数的基础上,通过对实时采集的显微图像进行清晰度评价函数计算,采用基于粗精结合原则的自动调焦控制策略,实现了荧光靶点显微成像自动调焦控制.调焦控制实验表明,该方法显著提高了基因芯片荧光靶点图像聚焦和采集的效率.     

基于边缘检测自动位置补偿的缺陷识别技术

提出首先利用自动位置补偿功能对检测对象进行分析定位 ,通过CCD实时准确地采集图像 ,并利用特征提取与边缘检测技术对图像进行预处理 ,运用多种图像处理技术 ,结合PLC自动控制 ,对缺陷信息进行自动检测 ,实现边缘检测分析技术与自动位置补偿的有机结合 ,在环形区域的缺陷识别上得到很好的应用     

空间光学遥感器的多光谱TDI CCD信号检测及仿真

为了实现采用高性能多光谱TDI CCD 对空间光学遥感系统的合理设计及应用,提出了对CCD控制信号的高速并行实时检测方法和视频图像连续输出的仿真设计方案。利用CCD行读出及转移的200µs周期,对48路控制CCD驱动信号和31路直流偏置信号进行并行实时逻辑分析及检测。同时,把预制的CCD模拟图像,从磁盘阵列经PCI-X及LVDS总线高速传输到由FPGA、D/A、放大和滤波电路组成的视频图像生成系统,实现可连续、实时输出各种模拟测试图像。实验结果表明,可同时输出3路6MHz频率的彩色图像和8路12MHz频率的全色图像象素信号波形。象素信号基准电压8V;振荡幅值0～1.7V。有效采样时间和信号稳定度均满足成像电路的仿真测试要求。