基于时间平均成像的结构振动测量

介绍了利用时间平均成像的简谐激励方法测量多自由度结构振动的原理。由于该方法只需用CCD图像传感器分别摄取被测结构某点在静态和在简谐激励下的时间平均成像，即可得出在此频率下结构响应的振幅，因而在结构非接触测量领域中是一种具有较大发展潜力的测量方法。本文通过实验验证了该方法的有效性。     

基于面阵CCD的振动非接触测量

介绍了基于面阵CCD的振动非接触测量系统的原理和结构。对系统参数的确定方法和系统所采集的序列运动图像的处理方法进行了分析。并通过实验验证了系统的可靠性     

基于单幅灰度图像的快速三维重建方法研究

对含有阴影的物体表面快速三维重建问题,提出一种融合阴影恢复形状(Shape from shading,SFS)数据与旋转对称激光三角传感器数据的基于单幅灰度图像的快速智能测量方法。针对SFS方法重建过程中出现的二义性问题,利用旋转对称激光三角传感器的关键数据对其进行修正。同时针对旋转对称激光三角传感器对未知物体表面需要逐点测量,测量速度慢的问题,利用修正后的SFS重建结果对旋转对称激光三角传感器进行智能视觉引导,对含有阴影的物体表面梯度变化较大的点及特征点进行精确测量。在此基础上搭建集成SFS方法的激光三角传感器高精度移动测量平台系统。该系统根据物体表面梯度变化的特点自动选取阈值调节测量精度,从而快速、精确地完成对未知物体表面的三维重建。并通过试验验证了方法的可行性和有效性。     

基于医用X-CT的三维重建系统研究

根据CT图像特点,运用计算机图形、图像和三维可视化技术,开发了一套基于医用X-CT的三维重建原型系统,实现对二维有序CT的浏览、图像分割及重建图像显示等操作.介绍了系统的结构和各种算法的实现.试验结果表明,该系统满足临床辅助诊断和手术计划制定的要求.     

基于轮廓线法的三维重建技术研究

提出基于轮廓线法的改进算法,使其更加适用人体组织的三维重建。先根据医学图像的特点将轮廓数据进行分类,然后分别在各类中进行对应处理和分支处理确定轮廓间的拓扑关系,最后以最小对角线为优化目标进行三角面片的拼接,进而得到三维模型。由于较好地确定了拓扑关系,使得组织器官的三维模型表达更精确,建模效率更高。     

基于CCD的机械零件尺寸测量研究

提出了以CCD作为传感器,运用图像处理的方法,对机械零件二维尺寸实现非接触测量。从测量系统的构成与原理、图像处理与分析方面进行阐述。采取合理的算法,从实验中证明检测精度是令人满意的。     

基于步进电机的CCD无接触测量仪

论述了用先进的CCD光电接收技术,实现对空间三维物体的跟踪和非接触式测量的方法,设计出一套能自动连续测量工件的长度、宽度、厚度的高精度测量系统,论文详细地阐述了该仪器的各个组成部分的设计思想和具体实现方法。其主要内容包括CCD器件测量的原理,信号的获得及处理方法,控制系统、软件及步进电机的设计等。     

基于图像处理的轮对磨耗值检测方法的研究

提出了如何利用图像处理技术进行轮对磨耗值检测的一种方法,详细介绍了系统结构和图像处理的整个过程,从而实现了轮对磨耗值的非接触测量。测量精度可以达到0．1mm。     

基于光散射及灰度值作为判据的光学薄膜激光损伤阈值测量系统

基于ISO11254国际标准,构建了基于半导体激光光散射检测光学薄膜损伤与否的光学薄膜激光损伤阈值测试系统。运用图像处理以及灰度值作为判断薄膜损伤与否的判据,对TiO2/SiO2增透膜进行了阈值测试。由图像处理可得,当光斑图像有效区域内灰度值最大的前50个像素点的平均灰度值在25到33之间时,该区域为薄膜损伤的临界区域,并将测量结果与在Veeco白光轮廓仪观测到的损伤形貌进行对比,具有较好的一致性。     

基于regionprops函数的并行彩色共聚焦测量系统的三维重构

针对并行彩色共聚焦测量系统在进行三维重构时质心识别效果差,处理效率低等问题,提出一种高效率、高精度的三维重构方法.该方法首先对三维重构实验得到的所有图像进行目标提取和图像拼接,得到待处理的拼接图像,通过MATLAB的regionprops函数和形态学处理提取拼接后各个被测点的质心及质心连通区域,并利用颜色转换算法进行相...     

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。     

多工程软件协作的测量用灰度图像的合成方法研究

为满足机器视觉测量基础算法研究需要大量素材的要求,提出用计算机模拟合成的方法获取测量用灰度图像的新方法。首先,对比分析常见三维造型软件的造型功能和摄像模块,确定采用三维造型软件造型与VRay插件配合提取图像;然后,具体研究VRay插件的参数设置与调整,获取用于测量的灰度图像;最后,用所获取的图像进行几何量的测量。实验结果表明,在保证物距相等前提下,测量精度可达1μm。合成的灰度图像能够满足机器视觉测量基础算法研究的需要。!     

基于CCD图像处理技术的等离子喷涂粒子温度研究

应用先进的Spray Watch-2i热喷涂状态监测设备，对超声速等离子喷涂过程中纳米结构Al2O3＋13％TiO2喂料的粒子温度进行了研究，优化了喷涂距离。通过监测分析，喷涂粒子温度随喷涂距离变化曲线呈抛物线规律，在距喷嘴8～10cm处粒子的温度达到最大。     

利用等离子弧熔覆的薄壁件快速成型工艺研究

介绍一种基于等离子弧熔覆的直接金属快速成型工艺。研究了薄壁件成型时成型轨迹截面形状对成型质量的影响、尾缩控制、成型温度控制,以及力学性能等关键工艺问题。研究结果表明,扁平截面的成型轨迹有利于保证成型质量;采用末端减速法可以有效地避免薄壁件的尾缩现象;采用减小热输入与直接水冷相结合的成型方式,能够避免成型时液态金属的过度流淌等缺陷;薄壁件的抗拉强度和延伸率与填充金属丝相当,水平方向的性能优于垂直方向。     

Iterative,constrained 3-D image reconstruction of transmitted light bright-field micrographs based on maximum likelihood estimation

We present several image reconstruction algorithms for generating three-dimensional (3-D) renderings of bright-field micrographs that are founded on maximum likelihood estimation (MLE) theory. The basic principle of the algorithms is in estimating the values of the optical densities of the specimen. A computer simulation and initial experimental testing of a steepest ascent version of the algorithm is presented. The computer simulation demonstrates that the MLE algorithm has an advantage over previously used inverse filtering techniques in that it partially restores the zeroed Fourier components in the well-known missing-cone region. We present 3-D reconstructions from real biological data to show the potential of the algorithm in practical applications.     

基于激光扫描的密集泡状流三维重建与优化

为测量密集气液泡状流的流动形态及参数,建立了基于激光扫描的三维可视化测量系统。采用片状激光结合旋转正多边形棱镜实现对流场的光学扫描,高速摄像机采集扫描切片图像,首先对图像进行预处理。针对扫描成像中产生的切片重复曝光问题,提出二阶微分平均卷积优化算法,该方法不仅可以有效提取多切片图像中重复曝光的特征点,而且可以去除冗余及噪声信息。实验结果表明,针对分散相遮挡的密集泡状流,基于激光扫描可完整重建其三维结构,二阶微分优化算法可以有效降低重建畸变影响,重建后体积含气率的相对误差优于6%。激光扫描方法非侵入、重建精度高,具有传统方法不可比拟的优势。     

基于CCD的齿轮参数测量系统的研究

研制了一种基于CCD图像的齿轮参数测量系统 ,给出了采用数字图像处理技术非接触测量几何参数的方法 ,包括图像的预处理、二值化、轮廓提取以及齿轮参数的计算等 ,分析了误差产生原因 ,通过测量实例证明了该方法在实际应用中的可行性和正确性。     

Three-dimensional computer reconstruction of large tissue volumes based on composing series of high-resolution confocal images by GlueMRC and LinkMRC software

Computer-based visualization of large tissue volumes with high resolution based on composing series of high-resolution confocal images is presented. GlueMRC and LinkMRC programs are introduced, implementing composition of overlapping series of optical sections captured by a confocal microscope, registration and subsequent composition of successive confocal stacks. Both programs are using an interactive approach in combination with automatic algorithms for image registration. Further, the method for obtaining surface renderings of microscopical structure under study is described. For this purpose, structure contours visible in the sections are interactively digitized using a Colon plug-in module running in Ellipse environment. Then the coordinates of the contours are processed by special modules in the graphic programming environment IRIS Explorer and the structure surface is rendered. The method is shown on the 3-D reconstruction of the capillary bed of human placental villi and chick embryonic gut and its vascular bed.     

基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法

本文提出了一种新型快速电容层析成像的图像重建算法。该方法首先将图像重建的病态问题转化为泛函极小化问题，然后采用Fletcher-Reeves算法（FR）有效地求解该泛函，并在求解的过程中引入物理意义上的约束使获得的解更符合实际情况。数值实验表明该算法的图像重建效果优于线性反投影法、Tikhonov正则法和Landweber迭代法，而且该算法具有较强的抗噪声能力。