基于STM32的多相LED穹形光源控制系统设计

针对工业视觉检测中对光源的照射角度、光源亮度、颜色等调节要求,设计了一种基于STM32的多相LED穹形光源控制系统,给出了系统实现方案及各模块具体实现,实现了光源参数的连续可调控制。     

一种新型掌脉图像采集光源的设计

为了获得清晰可靠的掌脉图像,提出了一种新型非接触式掌脉图像采集光源的设计。新的设计突破了多LED组成面光源的通行设计方案,采用了新的红外发光源激光二极管(LD),并通过对激光二极管的封装设计进行改进,克服了单点光源造成的亮度不均的问题。实验结果表明,新型光源体积小,功耗低,并能够保证采集设备获得可靠清新的掌脉图像。     

智能LED台灯照度稳定可调设计

本文介绍了以STM32F103RBT6单片机为控制核心,照度均匀稳定可调LED台灯和一个数字照度表的设计方案。主要包括光源模块、单片机控制模块、照度检测模块、液晶显示模块等几个模块。光源为自制光源,光源亮度可连续变化,通过BH1750照度传感器采集光源,将采集的数据送入单片机进行分析,将分析结果通过1.44寸TFT液晶显示屏进行显示,包括光源的照度、电压、电流、效率。数字显示照度表的数显随台灯亮度实时变化,当亮度稳定时数显稳定,跳变在规定的范围内。     

基于改进的YOLOV5算法对ADB汽车大灯的外界环境检测

针对远光灯交汇会影响汽车驾驶员的视觉注意力,导致汽车驾驶员夜间行驶安全难以得到保障的问题,研究基于机器视觉及深度学习的ADB汽车大灯的外界环境检测方法。 通过机器视觉的CCD相机采集ADB汽车大灯外界环境图像数据,利用数据筛选方法剔除采集到的图像数据中干扰光源数据,依据路况特征差异,划定ADB汽车大灯外界环境检测目标区域后,通过深度学习算法检测外界环境目标车灯光源,结合扩展卡尔曼预测各目标车灯光源轨迹,当车辆前方有车灯光源经过时,ADB系统及时调整汽车远光灯对应区域灯珠亮度,减少在高速行驶时因远光灯交汇对汽车驾驶员的视觉影响,保障汽车安全行驶。实验结果表明,该方法可有效剔除各类干扰光源,准确检测目标车灯光源,且目标车灯光源轨迹预测结果与真实结果非常接近,可精准完成ADB汽车大灯的外界环境检测。     

基于机器视觉的英语翻译机器人错误文本检测系统

为实现智能、高效地英语翻译错误文本检测,设计一种基于机器视觉的英语翻译机器人错误文本检测系统。系统的硬件模块包括光源模块、图像获取模块、机器视觉模块构成。其中在光源模块中,主要通过光源获取有明显对照的图像。图像获取模块由图像传感器、摄像机、图像采集卡、IEEE1394接口构成。机器视觉模块由工控机、机械手构成。系统的软件模块包括图像预处理模块、字符区域提取模块、字符分类模块、错误文本检测模块。其中图像预处理模块能够实现采集图像的灰度处理。字符区域提取模块主要通过MSERs算法实施字符区域提取。字符分类模块主要用于评价各MSERs,也就是将各MSERs分类成非字符或字符,使用的分类器为AdaBoost。错误文本检测模块主要使用卷积神经网络搭建正确文本与错误文本的分类器。通过硬件与软件相结合,实现应用翻译错误文本的检测。对设计系统实施应用与测试,测试结果为设计系统的漏检字符数与错检字符数都较少,有着良好的错误文本检测性能。     

第十届全国信息获取与处理学术会议征文通知

第十届全国信息获取与处理学术会议由中国仪器仪表学会主办,将于2012年8月6日在辽宁沈阳召开。1征文范围（1）视觉检测系统硬件技术：包括光源、滤光片、镜头、图像传感器或成像机构、图像采集与处理电路、图像传输电路、视觉检测系统等。（2）视觉检测系统软件技术：包括成像机构标定,     

基于PWM的弱视治疗仪光源设计与实现

目前弱视治疗仪一般都采用白炽灯作为光源,利用电阻限流方式控制光强,存在发光效率低,寿命短,发热量高,体积大,可调光强级别较少,光源亮度不稳定等缺陷。针对这些缺陷,文章采用LED设计光源,利用PWM技术控制灯源光强,选择单片机AT89C52为微控制器,通过C51语言编写控制程序,对单片机输出PWM脉冲占空比进行调节,PWM脉冲直接控制驱动电路输出电流的大小,从而达到控制LED亮度强弱的目的,驱动电路的反馈设计确保了输出电流稳定,使LED光源亮度稳定,不易闪烁,比起传统白炽灯对眼睛的伤害减弱。通过实验,结果表明基于PWM技术驱动的LED光源的亮度稳定,并能提供10级以上的光强。     

基于CMOS图像传感器的亮度测量系统设计

对于道路照明,路面亮度分布的均匀性是为机动车驾驶员提供安全舒适的视觉条件的保证。针对路面亮度分布检测的需求,从光度学原理出发,提出了一种基于CMOS图像传感器的亮度分布测量系统。通过CMOS图像传感器OV7670采集图像,以STM32作为微控制器对图像进行处理并计算路面亮度及亮度分布。通过CMOS图像传感器测量亮度原理,对图像采集处理的各部分电路及系统软件进行了详细的分析和说明。通过对参数进行标定,完成了对路面亮度分布的检测,能够满足系统的设计要求。     

内窥镜照度智能调节算法研究

针对内窥镜CCD内置自动增益实现照度补偿的技术缺陷,提出一种智能化、自动化的内窥镜照度调节算法。该算法通过建立人体器官经典彩色图像及其色彩特征数据库,对实时采集的图像进行偏色和亮度校正,求取亮度校正后的图像三基色均值等步骤,能够根据内窥镜探测到的临床病人体内器官的表面形态对光照度的反射情况,自动地实现辅助光源出射强度的优化调节,使内窥镜临床成像清晰度得到有效提高,同时还使得检测效率显著提升。     

新型高密度电路板的自动光学检测系统设计

为提高自动光学检测系统(AOI)的缺陷检出率,研究了一种采用多色光源照明,利用机器视觉获取被测高密度印刷电路板(HDI型PCB)图像,通过图像处理快速准确地识别出各种缺陷的新型AOI。实验装置由主控计算机、电气控制系统、精密机械运动装置、多色光源照明和图像采集系统等组成。图像处理及识别软件基于OPENCV和VisualStudio2005开发,模块化设计,包括光源控制、图像采集、图像拼接、图像定位、路径规划、缺陷检测和缺陷统计等模块。实验结果表明,新型AOI系统可检出加载HDI型PCB的各种缺陷,缺陷的检出率可达99.9%,误报率只有0.3%。     

用LED实现高亮度超薄型背光源的设计方法

近年来随着LED产业的发展,LED光源在背光应用领域也在不断拓展。本文主要从LED直下式背光源的结构特点探讨,如何提高亮度和均匀性,用光学软件模拟了用大功率白光LED实现高亮度和均匀性的背光模组,用实验数据验证了最初理论结果。并对LED直下式结构模组和LED侧入式结构模组的优缺点进行了对比和全面分析,及直下式LED背光结构在背光源系统的各个领域广泛应用的必然性。     

手指静脉识别传感器的光源设计

针对手指静脉图像采集系统中近红外LED光源的光强均匀性相对较差的问题,设计了一种等边三角形结构的光源阵列.通过应用近红外LED光源的数学模型和斯派罗法则优化两个相邻光源的距离,确定了两颗光源之间的最优距离为6.26 mm,对该光源阵列进行仿真形成面积为10 mm ×20 mm的均匀光照区域.对此光源阵列进行硬件实验,证明等边三角形结构的光源阵列比单排的光源阵列在均匀性和图像质量上更加突出.     

提高汽车背景光大面积照明亮度一致性的光源布置

汽车背景光系统广泛应用LED光源进行照明,单颗LED近似为点光源,在较大面积照明的情况下,LED光源的布置方式在很大程度上影响了亮度的一致性.研究了LED作为背光源的照明特点,分析了LED背光源的布置对汽车背景光亮度一致性的影响,提出一种通过优化光源布置确定相邻LED间距提高汽车背景光较大面积照明亮度一致性的方法.该方...     

图像采集对物体光强自适应的研究

三维物体表面形貌测量系统是通过数字正弦光栅移相原理来实现,当在测量时根据移相要求投射出正弦结构光,它及易受到外界光强的影响.本文通过在三维数据获得过程中外界自然光线对系统的影响,系统自适应光线强度,以致调节达到最佳测量光强环境.系统中应用嵌入式芯片FPGA为主控制器,通过控制图像采集芯片CMOS摄像头采集光强数据,利用VGA接口投射背景光强度来对比调节,测量环境的光强度通过一种PWM波控制高亮LED完成自适应的方法.     

低成本便携式多光谱成像系统的研发及优化

目的 针对现有多光谱成像系统存在成本高、结构复杂、操作难度大和响应速度慢等问题。因此，本文提出了一种基于脉冲调制的低成本便携式多光谱成像系统，并采用客观图像质量评估（image quality assessment，IQA）的方法对其系统参数进行优化。方法 该系统主要由光源模块、控制模块、图像采集模块和图像分析模块4部分组成。光源模块采用9个波长的LED （light emitting diode）阵列，其中心波长为365 nm、390 nm、460 nm、515 nm、585 nm、620 nm、650 nm、730 nm和840 nm；控制模块主要包括LED驱动电路和USB （universal serial bus）电源，可以通过发送一定时间间隔的脉冲波来分时点亮LED，并通过一定阻抗匹配使LED发光强度达到最大值；图像采集模块主要使用去除红外截止滤波片的高清红外工业相机，该相机的最佳光谱感应范围包含所选的9个LED灯珠的中心波长；图像分析模块主要执行客观图像质量评估算法。系统执行时，STC89C51单片机发射周期为T的脉冲波来驱动9种不同波长的LED分时点亮。然后，计算机平台调用高清红外相机模组，以相匹配的间隔捕获多光谱图像。在系统拍摄参数优化实验中，本文采用模糊度和清晰度评价指标对所获得的多光谱图像从相机拍摄时间间隔、相机拍摄距离和光照强度3个角度进行质量评估，进而获得较优的系统成像参数。结果 通过改变系统拍摄参数，对3个场景下的不同拍摄条件所获取的多光谱图像质量进行评估，结果显示：对于本文所搭建的多光谱成像系统，相机拍摄时间间隔与LED灯珠频闪周期同步，拍摄距离为25 mm，光照强度为45 Lux下成像质量相对较好。结论 本文设计并搭建的基于脉冲调制的低成本便携式多光谱成像系统成本低、操作难度小、结构简单、成像质量较好、成像速度较快，可以满足多光谱成像系统大规模推广使用的要求。此外，本文的系统设计方法、设计思路和实验方案等可以为后续研究提供借鉴。     

LED 大功率灯精准控制驱动电路设计

This paper designs a precise control drive circuit for LED high power lamp. It takes the STC89C52 single chip microcom- puter chip as the control core, selects the PT4115 as the LED power supply chip, uses the PWM to adjust the brightness mode, and re- alizes the adjustment of brightness. The LED has good characteristic of constant current, little change of light color. The circuit can be controlled by key or infrared light, and provides over-voltage and over-current protection. Through experiments, the circuit has good stability and can be adjusted by software program, which can realize multi-stage and even stepless dimming and achieve accurate dim- ming.     

智能光电探测器线性测量系统的研究

阐述了光电探头线性测量原理和方法,提出了基于双光源叠加法,利用积分球混光完成辐照度叠加,测量了超高亮LED随内部电流变化的光谱特性,测量结果证明:辐照光源使用超高亮LED的可行性。设计中以计算机编程自动控制实现智能化和自动化完成光电探测器的线性测量为宗旨,对系统的各部分结构、原理、特点及创新性进行分析。讨论了测量系统的不确定度来源与处理方法。对硅光电探头进行多次线性测量,重复精度优于±0.5%,测量结果证明:该系统设计自动化程度和精度较高,可以作为光电探测器线性测量装置。     

Study on the light delivery to a transmissive‐LCD spatial light modulator used in an LED projector

Abstract— The main targeted areas of this study focused on the optical analysis and design verification of light delivery to a transmissive‐LCD spatial light modulator in LED projectors. The behavior and the distribution pattern of the LED light source, its ray path, and its secondary optical performance in the light tube were investigated. Through the use of LightTools, an optical analysis software, an optical engine structure was established to simulate the LED‐light‐source distribution at the outlet of the light tube after passing through the focus lens. Optical experiments, including a goniophotometer, and scanning illumination measurements were then used to compare the results with computer‐software simulation results to ensure rationality and accuracy of the optical simulation. By using the improved approximation method for uniformity, it was found that the most suitable tilting angle for the light tube would be between 49.2° and 49.4°. The value of the light angle for minimal light intensity deviation to occur was found to be 9°. The optimum location for the light source was found to be 1 mm within the center of the light tube and at 35 mm away from the inlet of the light tube; the effect of uniformity was observed.     

视觉检测中的光照强度优化研究

为了实现自适应控制光照强度,保障视觉检测系统获得高质量原始图像,研究了彩色图像成像感知模型,建立了图像灰度值与光源光照强度的关系,提出基于HIS彩色空间,单独使用I分量进行光照强度评价,给出了基于数字图像的清晰度和高频信息的光照强度评价函数,并设计了光照强度调控实验系统,通过实验分析了不同测度函数对光照强度变化的评价结果,取得了与人类主观评价一致的结果。实验结果表明,通过提出的方法控制光源强度,可以使视觉系统获得高质量的原始图像,保证检测的质量和精度。