基于视觉传感器的道路前方车辆模型研究

车辆几何模型是基于视觉传感器的车辆检测系统的重要部分。为了提高前方车辆检测的鲁棒性,利用车尾轮廓的几何特征构建了世界坐标系的车尾模型,通过坐标系变换给出了视觉传感器坐标系的车尾模型,进而导出图像车尾模型,并给出了车尾模型参数的表达式及其与现实世界中车尾几何参数的对应关系,明确建立了图像中车辆位置和大小的关系。实验表明:将该模型应用于车辆检测可以抑制图像中不符合车辆透视关系的错误识别,能有效提高车辆检测的鲁棒性。     

主动视觉技术在精密测量中的应用研究

对（机器）主动视觉技术在精密测量中的应用进行了深入地探讨。首先,利用Canny边缘监测器对零件边缘进行粗定位,再利用二次曲面拟合实现零件边缘的亚像素精确描述,提取零件的精确轮廓;其次,针对大型零件建立了基于面阵图像传感器的边缘自动跟踪模型,实现了图像的自动拼接与数据缝合,有效地解决了高精度与小视场之间的矛盾;采用物方远心镜头,减小了零件高度方向上的加工误差、定位误差以及摄像头运动误差对测量的影响,是主动视觉在精密觉检测中的一次成功应用。     

机器视觉测量中透视投影误差分析控制与补偿

在机器视觉齿轮倒角的测量系统中,轮廓测量是实现齿轮中心定位的关键因素。传统镜头成像时,由于透视投影特性,会引起齿轮轮廓圆直径的测量误差,进而影响轮廓圆的定位精度。针对此建立了透视投影误差的非线性模型,并对不同厚度齿轮轮廓圆直径的测量进行了误差分析与补偿。实验结果表明,该方法具有一定的实用价值,满足了齿轮轮廓圆测量的要求。     

General-purpose vision chip architecture for real-time machine vision

To solve the I/O bottleneck problem in existing vision systems and to realize versatile processing adaptive to various and changing environments, we propose a new vision chip architecture for applications such as robot vision. The chip has general-purpose processing elements (PEs) with each PE being directly connected to a photo detector (PD) and can implement various visual processing algorithms. We developed and simulated some sample programs for the chip and proved that they can be processed within 1 ms/frame, a rate that is high enough for high-speed visual feedback for robot control. Aiming to complete the chip, we are now developing test chips based on the architecture. The latest design has 8 x 8 PEs and PDs in an area 3.3 mm x 3.0 mm using a 0.8 μm CMOS process.     

基于机器视觉的产品质量自动检测装置

本文介绍了一种基于机器视觉技术进行产品质量自动检测与控制的装置,分别阐述了装置的总体结构,视觉系统,PLC控制器,触摸屏及机械部分等主要设备的设计思路及功能。     

A systematic methodology for determining/optimizing a machine vision system's capability

This paper presents a systematic methodology based on Taguchi methods to determine and optimize a machine vision system's capability. Seven factors were studied in anL ₂₇(3¹³) orthogonal array: lens type, color of the background, distance between two objects on the target, distance between the camera and the target, filter, lighting source, and angle between the optic axis of the camera and the surface of the target. The optimal factor-level combination was determined from the experiment results, and the response surface plots were provided for a user to choose an alternative. Because this Taguchi methods-based methodology is simple and effective, it is recommended for determining and optimizing a machine vision system's capability.     

基于机器视觉的烟支检测系统的设计

针对卷烟包装线上出现的空头和缺支问题,提出了一种基于机器视觉技术的烟支在线检测系统软硬件设计,给出了关键的电路原理图及软件流程,并对实际测试中的一些问题进行了分析.系统利用OV7620及FIFO缓存技术实现了图像的实时采集,并采用数字图像处理的方法对烟支图像进行分析,实现了空头及缺支的自动检测.     

基于双目标定的独居老人摔倒检测算法

独居老人摔倒已成为一个备受关注的问题.为快速有效获取摔倒信息从而使老人得到及时救助,提出一种基于双目标定的独居老人摔倒检测算法.该算法通过色彩不变性分割前景目标（老人）,采用双目视觉标定计算人体在三维坐标中高度作为特征信息,能够有效区分易混淆动作,防止误判,提高检测准确率.实验结果表明：该算法易于实现,具有较好的鲁棒性和实时性.     

边缘检测在异面直线夹角视觉检测中的应用

应用机器视觉技术测量空间两条异面直线的夹角。建立起测量的公共基准后,用2只CCD独立地拍摄两根轴线与基准夹角图像。将采集到的图像分割为二值图像后,采用不同的边缘检测算子处理,分析结果,以边缘检测的准确性和稳定性为依据,结果表明：Roberts算子定位精度高,计算速度快,可以快速准确地提取目标轮廓。     

基于机器视觉的开心果闭壳与开壳识别

为从开心果中选出开壳果和去除闭壳果以提高开心果的品质。采用以单排等间距方式在传送带上输送开心果,输送过程中用摄像头拍摄每个开心果的图像,传输至电脑,经图像处理算法识别出开心果壳是否裂开,最后在传送带末端利用气嘴吹走闭壳果实以实现开心果自动分级。开心果图像缩小至原来的0.2倍,然后寻找出二值化图像中开心果的质心,再在开心果的质心、上半部分二分之一和下半部分二分之一处各取横向像素线,分别求取3条像素线上所有像素点灰度值变化之和,最后每个开心果综合3条像素线特征判断开心果是否开壳。实验证明开心果开壳果正确识别率为93%,闭壳果正确识别率达100%。     

机器视觉智能机器人无损检测系统

针对目前无损检测过程中的大量人工操作、检测效率低下和检测精度低的特点,提出了一种搭载于工业机器人的无损检测系统的设计方法,实现了系统的软硬件设计。设计的机器人系统具有4个自由度,可以实现三维空间的立体检测,并采用自适应模糊推理系统提高检测适应性。系统采用彩色图像分割算法和自适应区域生长图像分割算法都能有效提取出缺陷区域。应用结果表明系统稳定性好、检测精度高,大大提高了检测效率。     

经编机布匹瑕疵的在线视觉检测

为实现经编机织布过程中布匹瑕疵的实时检测,提出了一种基于机器视觉的实时检测方法。离线训练时分别学习有瑕疵和无瑕疵纹理布匹图像,自动求取纹理基元周期和纹理方向,用以构建实用的两方向Gabor滤波器组,进而提取有和无瑕疵图像特征。在线检测时,以离线所构建的Gabor滤波器组分解图像,以离线所求取的参数窗口化Gabor子图,进而提取子图特征并采用特征变化率来代替原始特征的方法以消除光照不均影响。实验表明,该方法可以适应不同纹理布匹检测需求,消除光照影响,布匹检测准确率高达99%,检测一帧（54 pixel×600 pixel）的平均时间为100 ms,实时性和准确性高,可实现经编机布匹瑕疵的在线实时检测。     

基于机器视觉的钢轨轮廓测量方法研究

钢轨轮廓检测是轨道几何参数检测的重点和难点。采用二维平面靶标对激光摄像传感器进行标定,建立世界坐标系和图像坐标系的标定模型。通过棋盘格进行实验标定,获取300组数据,采用非线性最小二乘法来标定模型参数。结果表明:采用非线性最小二乘法能够将棋盘格水平和垂直的测量误差控制在0.3 mm左右,该方法能够很好地运用到钢轨轮廓测量中。     

基于机器视觉的农药残留速测卡结果判读方法

针对人工判读大批量农药残留速测卡结果存在的误判率高、效率低等问题,提出基于机器视觉的农药残留速测卡结果准确快速判读方法,根据判读原理设计图像采集系统,利用边缘检测技术结合特征提取对速测卡图像处理分析。实验结果表明,该方法在保证准确性的前提下,判读效率达到约500次判读每分钟,能够满足蔬菜采摘前和销售前大批量农药残留检测需求,有助于绿色蔬菜溯源系统的建设和管理。     

机器视觉在工业生产线上的应用实现

以新松6轴SRH6工业机器人和GMl400千兆以太网工业相机为基础,搭建了基于机器视觉的工业生产线智能抓取实验平台。首先利用工业相机对生产线上进入到工作区的工件进行拍摄,获取数字图像;然后利用软件对采集到的数字图像进行分析处理,利用其特征对工件进行识别,计算出工件的几何中心坐标,再利用坐标变换得到工件的空间位置：最后引导机器人控制吸盘机械手来完成工件的分类与抓取工作。实验表明,抓取成功率为100％,该方法为工业生产自动化、智能化提供了解决方案。     

机器视觉中的图像采集技术

文章介绍了图像采集系统的构成以及在机器视觉中的重要性,阐述了图像采集系统中关于摄像机、镜头、图像采集卡和光源等方面的诸多实用技术,论述了设计图像采集系统时要注意的问题和原则。     

基于机器视觉的色差检测算法

针对金属印刷质量中的色差检测问题,采用机器视觉的技术对色差检测算法进行了研究。通过在金属印刷品的留白区域印刷色标,使用工业CCD相机采集金属印刷产品上的色标区域,使用数字图像处理技术提取色标。使用了基于HSV颜色空间的色差检测算法和基于CIELAB颜色空间的色差检测算法,分析了两种颜色空间下色差检测的实验结果,采用两种颜色空间检测算法相结合的方法,实现对色差合理有效的快速检测,同时能保证检测结果的准确性。     

Practical solution using a new approach to robot vision

A system has been devised for development and testing in robot vision applications. The hardware and software of the system are described. Keyboard manufacturing is taken as a typical example of robot vision applications. For this example, an account is given of the four main stages in a development and implementation programme: defining the requirements of the application; matching these to the vision system; developing the application software; integrating and installing the system. Further applications of robot vision are suggested.     

基于机器视觉的卷烟污点面积测量系统设计

针对目前卷烟污点检测人工测量的各种问题,设计了基于机器视觉的污点面积测量系统。选取相关器材构建了合理的系统硬件结构,并开发了图像算法为核心的可视化工作软件。利用该系统与传统方法进行对比实验,结果表明：该系统能够满足卷烟污点检测的行业要求,数据稳定性高于传统方法,测量误差仅为0．1％。     

Applications of dynamic monocular machine vision

The 4-D approach to real-time machine vision presented in the companion paper (Dickmanns and Graefe 1988, this volume) is applied here to two problem areas of widespread interest in robotics. Following a discussion of the vision hardware sed, first, the precise position control for planar docking between 3-D vehicles is discussed; second, the application to high speed road vehicle guidance is demonstrated. With the 5 ton test vehicle VaMoRs, speeds up to 96 km/h (limited by the speed capability of the basic vehicle) have been reached. The test run available, of more than 20 km length, has been driven autonomously several times under various weather conditions.This research has been partially supported by the German Federal Ministry of Research and Technology (BMFT), the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), the Daimler-Benz AG, and by Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH (MBB).