基于图像检测的双绞线绕距测量方法

针对双绞线绕距测量,提出了一种图像检测框架。此框架通过图像分割、修复、细化、拟合以及比例尺的设置,可实时计算出双绞线绕距值。在此框架下,针对传统二维最大类间方差法--Otsu运行时间较长的问题,提出了一种新的基于区域斜分的快速算法。快速算法通过对二维直方图区域重新划分,结合快速查找表以及递推算法,大大减少了分割时间。针对图像缺失的问题,采用了基于边缘检测的算法对其特定区域进行填充修复,并对修复后的图像进行细化。通过最小二乘法,拟合细化图像中的单像素点,得到拟合曲线。通过计算拟合曲线交点间的距离可得双绞线绕距的图像距离。最后将图像距离按比例尺转换为绕距的测量值。实验结果表明,基于区域斜分的快速算法其分割时间约为传统算法的0.22%,且两种算法的分割效果基本一致。将图像检测方法测得的绕距值与其真实值进行比较,结果表明测量值与真实值的绝对误差为0.48%。通过使用图像检测方法测量双绞线绕距,可以准确测得绕距值,提高绕距测量的效率。     

涡轮叶片孔距测量系统设计

根据涡轮叶片上圆孔的特点，介绍一种快速检测涡轮叶片上圆孔距离的方案，该方案将采集的数字图像输入到计算机，根据事先给定的涡轮叶片上圆孔的模型，对图像进行匹配，然后对匹配区域进行二值化，经形态学处理，去除图像上小的噪声点，再检测出图像上的圆孔的大体位置，基于最小二乘原理确定圆孔的精确位置，由此得到圆孔间的距离和尺寸。此方法具有精确度高、速度快、抗干扰强的优点。     

基于图像曲线和最小二乘法进行函数拟合的研究

对超导磁体系统中CICC导体进行数字模拟时,发现某些有用的图像曲线,可利用最小二乘法原理,对图像内容进行选择、修改、锐化处理,二值化后获得图像中曲线的函数表达式,即CICC稳定性与氦流量之间的量化关系.同时对拟合的函数曲线和原曲线比较,发现二者基本吻合,因此用最小二乘法来研究图像中曲线拟合构成的函数,是非常有用的方法.     

内皮细胞图像自动分割与荧光强度测量方法

针对内皮细胞提出了一种自动分割与细胞区域荧光强度测量方法。通过形态学重建和背景减除消除图像的光照不均匀背景;利用直方图均衡化进行图像增强;增强图像经自动阈值分割与形态学滤波得到二值化粗分割结果;在粗分割结果上利用形态学细化和分水岭算法获取前景与背景的标记点;结合增强图像的梯度及标记点,利用标记点控制的分水岭算法完成分割;最终通过求取分割所得细胞区域内的平均荧光强度完成测量。在实际图像上的实验结果表明,相比于直接使用阈值分割方法,所提出的方法能更准确地完成图像分割及荧光强度的测量。     

基于OTSU算法的FPGA实时绕距测量系统

随着FPGA芯片集成度的提高,加之其价格低廉的优势,越来越多的视频图像处理平台采用基于FPGA技术的方案。设计并实现了一个基于OTSU算法的FPGA实时绕距测量系统。首先设计了视频图像灰度化的非浮点运算实现,然后详细讨论了OTSU算法的硬件实现方案,包括其原理、公式简化、流水线处理等。经过OTSU算法处理之后,接着通过统计二值图像中双绞线部分的列宽,计算两个最窄列宽之间的距离即绕距。最后在片上可编程系统上编写软件模块实现功能。     

距骨的交互式快速图像分割算法

距骨的图像分割是对其进行三维可视化及运动学研究的基础.提出一种距骨的交互式图像分割算法,由三部分组成:(1)提出一种改进的迭代阈值法,从一组足部CT图像序列中分割出所有骨骼.(2)提出一种加速的live-wire分割算法,断开距骨与其他骨骼的连接线,该方法与原Live-wire算法相比,代价计算量大为减小且缩短了最优路径搜索时间.(3)用形态学操作提取距骨.实验结果表明,该算法能以较少的交互次数快速地进行距骨图像分割,也可用于其他骨骼的分割.     

足部标记图像中标尺提取与像素测量

测量足部关节受力后的位移大小,进而研究足部关节的运动特性,需要计算足部标记图像中每个标记点的位移。实验采集图像中,黑色标记点和矩形区域分别为探测电极和标尺。实现了足部标记图像中标尺的自动提取与像素测量,根据最小二乘直线拟合思想,提取标尺的边界直线,并求其下方两端点的像素距离,然后利用标尺长度求出每个像素所代表的实际长度;实现了像素距离与标尺长度的自动转换,为足部疾病的临床诊断与治疗提供服务。     

基于CT序列图像的活体距骨分割及三维重建

了解距骨的解剖结构及空间关系,可为对其进行非侵入式运动学研究打下基础,对后足的疾病诊断具有重要意义。本文基于活体后足的CT序列图像,采用阈值、数学形态学和交互式操作相结合的手段从图像中分割出距骨,并用体绘制方法对距骨进行三维重建。实验表明,本文提出的分割方法简单且自动化程度较高。     

基于最小二乘法的瓶盖检测算法设计应用

随着科技的进步,现代化工业生产水平不断提高。而目前生产线中,瓶盖的检测仍靠人力,为实现瓶盖自动化实时检测与筛选,改善采集高速运动瓶盖图像所出现的虚影问题,设计适合高速瓶盖检测的算法。其主要工作包含:分析采集图像中目标边缘数据,创新性地将最小二乘法算法引入到图像处理领域,对目标图像线性化处理,降低虚影程度,从而降低系统对硬件的依赖程度;改进平均阈值分割算法,并结合小面积去除法去除背景杂质点,提取出清晰的目标轮廓;通过仿真技术验证系统算法,得出算法具有简单、快速等特征的结论。通过系统实验,证实该检测系统具有高准确性和高实时性。     

基于最小二乘法的曲线拟合及其简化算法

文章简述了最小二乘法曲线拟合的原理,给出了正规方程组的公式推导过程.针对最小二乘法曲线拟合中系数求解的运算量过大问题,以及自变量为自然数序列的情况,通过推导多项式拟合的计算公式得出了一种简化算法,并结合单片机这种运算能力比较小的应用场合,给出了可以减少计算步骤的简化计算公式,根据简化后的计算公式可以快速计算出所需要的系数.最后以一组实验数据进行了实际计算的例证,该简化算法计算过程简单,计算结果精确,可以广泛应用于控制器的数据采集与处理系统中.     

基于最小二乘的正交距离拟合方法研究

对点云进行拟合以获得信息模型是许多工程应用领域的一个核心问题,其目的是根据设计模型和规范的要求,高精度地对三维部件、工件进行检查、检核。在最小二乘原理的基础上,阐述了一种新的拟合方法--几何正交距离拟合,运用这种方法的算法处理标准几何体测量数据,并与一般代数拟合方法处理结果进行比较,分析了同一几何体运用不同方法对拟合结果的影响。得出在测量点误差较大的情况下和进行曲线曲面拟合时,几何正交距离拟合方法优于一般代数拟合方法。     

基于线性补偿的测距传感器结构设计与参数优化

本文分析了传统的三角法结构和原理,传统的三角法测量虽然测量精度较高,但是测量范围小,为此引出了新的设计方案,推导出了测距方程表达式,并对其参数进行了优化,此结构与传统三角法结构相比,在不改变线阵CCD传感器尺寸的情况下,适当改变各参数的大小可大大提高测量范围.由于各参数之间的约束关系及三角法的结构造成在大量程测量时线性...     

基于双目视觉的飞行目标落地速度测量方法研究

为了测量飞行目标落地速度,采用放置在落弹点区域附近的凝视等待式双目视觉摄像机,高速摄影交汇测量飞行目标的落地速度。根据不同时刻质心的空间三维坐标,用最小二乘法对目标航迹进行拟合,建立了目标三维空间轨迹的多项式函数,对多项式函数求导得到目标的飞行速度。实验与理论分析表明：采用的速度测量方法测量误差小于2％,测量方法正确、可靠,为飞行目标的速度测量提供了一条新的便捷可靠的途径。     

基于最短距离法的钢管测厚方法研究

钢管厚度一直是工业生产中的重要待测参数.针对钢管的传统接触式手工测量所带来的低效,高成本等问题,将图像处理技术应用于钢管的厚度测量领域.根据待测钢管的客观情况和所采集到的图像特征,研究了使用基于图像分析处理的技术来实现钢管的厚度测量的问题,并加以实现.最终,获得一定精度的测量结果.     

数学模型在测温系统中的应用

利用数值分析中的最小二乘法,采用n次(6次)多项式拟合出温度传感器的温度(t)与电阻(R)的代数关系。由于采用n次拟合,可以使系统温度的测量误差降低到0.2℃以下,达到许多实际场合的要求。系统采用FPGA芯片为控制核心,用硬件描述语言(VHDL)实现编码算法,以TSC传感器作为温度传感器,ADC0809作为模数转换器件,用LCD和数码管同时显示当前的实时温度。     

基于广义调和均值距离的图像分割新算法

提出了基于广义调和均值距离的最小偏差图像阈值化分割新算法。Otsu阈值法是图像分割中最典型阈值法之一,因其计算简单、速度快和性能稳定等优点而在图像分割中得到广泛应用;但是,传统Otsu阈值法是基于欧式距离的最小偏差阈值法,由于欧式距离没有可调节参数而导致Otsu阈值法分割图像缺乏鲁棒性。首先将Otsu图像分割法中的欧式距离用广义调和均值距离代替并得到一种具有鲁棒性的图像分割新算法,其次给出该算法中参数选取办法。大量实验结果表明,新的图像分割算法相比Otsu法更有效。     

基于几何距离准则的新数据拟合方法

基于最小二乘法准则的传统数据拟合方法对自变量为随机变量的向量数据拟合效果不理想。有鉴于此,本文提出几何距离平方和最小的新数据拟合标准,给出基于新标准下的新数据拟合方法,同时给出数据拟合参数求解的优化算法。仿真实验表明,在用于自变量为随机变量的向量数据拟合时,用新数据拟合方法的拟合精度比用最小二乘法的拟合精度要高。     

综合颜色和形状的圆形交通标志检测方法

快速、可靠的交通标志检测是对其进行准确识别的前提,以颜色分割为基础,提出了一种基于曲线拟合的圆形交通标志检测算法。首先利用交通标志的颜色特征预分割出潜在的交通标志区域,然后针对圆形交通标志轮廓具有圆形这一关键特征,通过边缘检测并采用非线性最小二乘技术准确的确定出图像中的圆形交通标志区域。实验结果表明了算法的有效性。     

曲线拟合的模糊医学图像分割算法

针对由于机体组织间的连续造成医学图像区域边界的模糊性,导致完全自动的医学图像分割算法往往不能取得满意分割效果的问题,提出了一种基于径向基函数曲线拟合的交互式模糊医学图像分割算法。首先由用户在感兴趣的区域交互地选取一些特征点,然后利用径向基函数构造一个三维空间的隐式曲面,使该曲面上的某一等值线即为分割出的区域,文中还提出了两种不同的加速算法。大量实验表明,该算法能有效处理非常模糊的医学图像。     

高斯拟合亚像素边缘检测算法

针对传统边缘检测算法的定位精度低、对噪声敏感等缺点,提出基于函数曲线拟合的亚像素边缘检测算法——梯度方向高斯曲线拟合亚像素定位算法。该方法首先在边缘附近选取一系列点,求得这些点的灰度值,进而求得这些点的梯度值,然后运用高斯曲线来对这些点的梯度值进行拟合,最后通过拟合曲线求得高斯曲线的对称轴位置即为亚像素位置。实验表明该算法能够很好地实现亚像素定位,通过与其他两种亚像素定位算法的比较,得出该算法运行时间较短,效率较高。