大口径光学元件面形检测中重叠激光光斑的分离

在大口径光学元件面形检测系统中,激光光斑的检测及后续处理是基础,直接影响面形检测的精度;针对光学元件面形检测中激光光斑重叠的问题,提出了一种激光光斑重叠分离算法;该算法首先用一种减背景与乘法滤波相结合的方法对光斑图像进行预处理,再用两次阈值法分割图像以获取光斑目标,最后采用距离变换、重叠判别及估算圆心相结合来分离重叠的光斑;实验中,对3种重叠类型不同的光斑进行分离,结果表明,算法能有效地分离重叠的激光光斑;目前,该算法通过长时间的实验验证与改进,已成功运用于实际项目中.     

大口径光学组件面形检测系统关键算法研究

大口径光学组件面形检测系统中,激光光斑的分割、质心提取和背表面光斑的自动剔除算法关系到系统的检测精度。针对系统中多路光斑光强差异比较大的现象,提出了两次分割法,有效定位各光斑区域;通过比较不同质心提取算法的稳定性,选取灰度重心法提取激光光斑质心;采取基于特征的分类技术识别元件前表面反射光斑。实验结果表明,算法能精确稳定地提取光斑质心和有效识别前表面光斑,该方法已商用于光学组件面形检测系统。     

大口径光学组件面形检测系统研究

利用角差法原理设计了一种集高精度测角仪与五棱镜于一体的面形检测系统,实现了大口径平面镜不同姿态下的面形测试。系统主要由光学系统、三维运动平台、图像处理系统和面形数据绘制与管理等组成,突破常规以大测大的高成本检测方法。实验结果表明,水平方向上的均方根误差(RMS)为0.03μm,垂直方向上的RMS为0.07μm,全面形的RMS为0.06μm,能满足检测需要。     

基于激光光斑的金属表面检测处理方法

表面检测是金属精加工领域的一个难题．本文主要研究了一种基于光斑灰度值的表面检测方法。采用二值图像连通区域标记法和点乘算法确定光斑的有效数据区域，并由标准偏差对加工结果进行判断。实验表明该算法能对激光器的功率进行严格控制，保证了加工质量，很好的解决了表面检测中的快速性和准确性之间的矛盾。     

一种改进的激光光斑中心定位算法

激光光束中心位置的测量精度直接决定了激光武器的作战效能,但激光武器都是远距离作战,常见的激光光斑中心位置测量算法对远距离激光光斑中心的检测都存在一定的不足;在对传统激光光斑中心位置计算方法研究的基础上,找到一种能有效提高激光光斑中心检测抗干扰性能和定位精度的算法,通过试验,得到了坐标值与中心点误差在0.13个像素之内,验证了该算法的有效性,并将该算法成功运用于实际的激光光斑测量设备中。     

激光光斑有效区域检测技术

在对激光的能量分布分析前需要提取光斑的有效区域。激光远距离传输后,在大气作用下,光斑会发生变形和弥散现象,造成光斑的质心和几何中心不重合。利用Cany边缘检测技术,先确定光斑的边界,再通过Hough变换算法进行圆检测,可以提取出近场完整光斑和远场弥散光斑的有效区域。对实际光斑的定位计算验证检测技术的有效性。     

激光光斑中心定位算法的实用性改进

研究了重心法、Hough变换、圆拟合算法及空间矩算法,通过理论分析与实验测试,找到一种能有效提高激光光斑中心检测抗干扰性能和定位精度的算法,该算法适用于对测量精度要求高的实时自动测量,并被成功地用于渝黔高速公路太平庄大桥和安稳大桥的自动激光挠度测量系统中。     

光斑跟踪测控系统的研究与实现

基于事件驱动的队列状态机,开发一套光斑跟踪计算机测控系统。在光路末端使用CCD相机完成激光光斑图像采集的基础上,对光斑图像进行边缘检测,利用重心法解算出光斑质心坐标;将光斑质心坐标与理想标定点之间的偏差转化为控制信号,发送至四路电机,驱动光路中两台反射镜动作,实现对标定点的跟踪。实验结果表明,该系统运行可靠,能通过调节边缘检测算法中的高低阈值,适应不同强度的光源,准确解算出光斑质心,完成对标定点的有效快速跟踪。     

激光光斑中心精确定位算法研究

研究激光光斑精确定位问题,传统的亚像素定位算法,面临抗干扰能力弱、定位精度低和软件实现复杂等问题.为了满足变形测量系统中对激光光斑中心精确定位的要求,提出了基于重心的曲线拟合亚像素定位算法.在重心法的基础上,引人了曲线拟合算法来提高激光光斑中心定位的精度.由于加人了图像预处理环节,有效的降低了噪声干扰,增强了算法的抗噪声性能.算法仅对图像中少量的数据点进行计算,不但语言描述简单,而且能大大节省系统资源.仿真结果表明算法是一种实用的精确定位算法,提高变形测量系统的精度要求.     

激光三角测距中光斑细分定位方法研究

介绍了激光三角测距传感器的基本工作原理和激光光斑成像噪声处理的主要方法,将平方加权质心法应用于激光在CCD中成像的细分定位,并与传统质心法、多项式插值法和高斯曲线拟合法进行了较为系统的比较;通过实验表明,平方加权质心法是一种较为理想的细分定位方法,不仅简单、易于实现,而且具有更高的定位精度以及抗噪声的能力。     

大口径光学平面镜面形检测系统初步研究

大口径平面镜在不同姿态下的面形检测一直是激光核聚变领域需致力解决的问题;利用角差法原理设计了一种集高精度测角仪与五棱镜于一体的面形检测系统,面形的变化可通过其各点法线方向角度的变化量而反映出,采用高精度测试角度变化量的方法可计算获知面形轮廓状态;该系统主要由光学子系统、三维运动平台和图像处理等系统组成,实现了大口径平面镜不同姿态下的面形测试,突破常规以大测大的高成本检测方法;实验结果表明,水平方向上均方根误差为0.03μm,垂直方向上均方根误差为0.07μm,能满足测试需要。     

基于构件的测控系统设计

计算机测控系统中使用含有现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)及PCI卡.在分析FPGA和PCI板卡特点的基础上,提出测控构件通用性思想,以莱测控系统为例设计了具有通用性和高可维护性的计算机测控系统.     

Land Cover Classification and Mapping based on Segmentation Optimized Hierarchical Object Classification System

With the wide application of high-resolution satellite,Object based Image Analysis (OBIA) has gradually become main stream of extracting land cover information.Segmentation optimization is a fundamental step in OBIA.Different land cover types usually have different optimized segmentation parameters.How to make full use of the optimal Multi-Resolution Segmentation (MRS) to establish a segmentation classification hierarchy and to achieve high-precision land cover mapping,is a challenge in object-oriented image analysis.based on the optimal segmentation parameters of different land cover types,this paper explores a method to construct a segmentation optimized hierarchical classification system based on the minimum optimized segmentation unit.Experiments show that this method can effectively reduce the dependence on the operator's personal experience when setting up the classification hierarchy system,improve the classification accuracy,and meet the requirements of automatic drawing.     

Topography Image Segmentation Based on Improved Chan-Vese Model简

Aiming to solve the inefficient segmentation in traditional C-V model for complex topography image and time-consuming process caused by the level set function solving with partial differential, an improved Chan-Vese model is presented in this paper. With the good per）brmances of maintaining topological properties of the traditional level set method and avoiding the numerical so- lution of partial differential, the same segmentation results could be easily obtained. Thus, a stable foundation tbr rapid segmenta- tion-based on image reconstruction identification is established.     

基于激光扫描的体积测量系统

本文基于激光扫描仪设计了一套体积测量系统,用于物流行业测量货物的体积.系统由二维激光雷达、伺服电机、电机控制单元、数据采集与处理单元及其他机械装置组成;数据采集与处理单元运用了离散积分运算处理三维点云信息,进行物体体积计算;多媒体定时器的应用使得数据采集、数据处理和命令响应能够协调运行.实验表明,该系统在距离物体摆放平面5至6 m的位置,以约0.5 m/s的速度完成对被测物体体积的扫描,整体误差可以控制在5%以下.该系统适用性强,可以测量扫描区域中所有物体的体积,具有广泛的应用前景.     

实时数据处理和DSP在光纤传感器测量系统中的应用研究

针对光纤传感器测量系统中的准确性和实时性的问题,首先深入研究了基于算术平均值与递推估计相结合的实时数据处理方法;在此基础上,采用DSP芯片TMS320VC33,设计出一种结构简单的光电转换器;最后,介绍了部分实验系统实现与结果.实验表明,该方法简化了设计,提高了测量精度和可靠性,满足了测量系统的实时性,有利于工程的实际应用.     

基于图像分割的马体尺测量系统设计

基于马体与背景的图像分割技术,以马体测量系统为设计目标,展开其体高、体长、胸围、管围指标的机器测量与系统设计研究。在图像处理部分,采用单阶段的实例分割模型YOLACT,在MS-COCO数据集上实现马体与背景的分割;在数据测量部分,借助Matlab平台中提供的多种方法及库函数,依次完成了马体尺测量系统的界面设计、图像导入、坐标定位、距离测量、回归分析、测量值筛选、数据显示及保存等内容。通过引入胸径、管径的二维参数,建立马体胸围与管围的三维预测方程;采用图像的局部放大功能,加强马体特征点定位的准确性;在验证马体尺测量值的有效性时,采用rcoplot方法进行数据的残差分析;借助Matlab-GUI工具,进行体尺测量系统的可视化设计,为马体尺的快速获取及智能化测量提供典型范例。