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。     

最小二乘法分段直线拟合

曲线拟合是图像分析中非常重要的描述符号。最常用的曲线拟合方法是最小二乘法,然而一般的最小二乘法有一定的局限性,已经有不少学者对其进行了一些改进。进一步对最小二乘法进行改进,提出一种新的分段直线拟合算法来代替多项式曲线拟合,以达到简化数学模型的建立和减少计算的目的,使其能够更好地对点序列进行拟合。     

解线性最小二乘问题的一个半正交化算法

1.引言 我们知道,对于满秩线性最小二乘问题,可以用正交化方法(如Householder正交化,修正的Gram-Schmidt正交化和快速Givens正交化等)有效地求解。对于秩亏损的最小二乘问题,可用带列主元的QR分解求解;但一般说来,用这种方法求得的解只是可行解而不是最短解。要求出最短解,则必须作出秩的判定。对于秩亏损的最小二乘问     

实验数据的最小二乘拟合算法与分析

曲线拟合的优度,以及正交多项式最佳阶数的选择是程序研制过程中一个很关键的问题,用正交多项式最小二乘法进行曲线拟合是一种处理实验数据的重要手段。通过严格的数学推导,选择正交多项式,采用最小二乘逼近作为拟合实验数据的方法,利用F检验。确定实验数据拟合优度及最佳阶数,用编制的程序来拟合实验数据。得到了较好的结果。     

RBF神经网络在函数逼近领域内的研究

RBF神经网络构造中的关键问题是网络中心的选取,最小二乘算法采用正交化方法,独立计算回归算子对输出的贡献,故使中心的选择步骤简单有效.给出了最小二乘算法及其应用函数逼近的实例,结果证明,由于计算过程中应用了这一算法的正交化性质,所以网络调整时对已有模式的扰动达到最小.这说明最小二乘算法不仅简单有效,而且性能优越,并有较强的实用性,在许多领域有广泛应用.     

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.     

一种改进的最小二乘正则化的图像复原方法

在常用的最小二乘正则化方法的基础上,提出了一种改进的图像复原方法。在运算中,首先用四阶偏微分方程方法对模糊图像进行噪声处理,得到一幅中间图像,然后对这个中间图像采用最小二乘正则化方法进行处理,便得到了最终的复原图像。实验表明,该方法不仅能克服问题的病态性,而且复原后的图像比最小二乘正则化方法复原后的图像整体视觉效果和峰值信噪比都有明显的提高。     

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。     

一种多光谱图像纹理特征提取及比较方法

该文提出一种基于最小二乘及区域分割的多光谱图像纹理特征提取与比较的方法。通过最小二乘法得到系数矩阵来描述多光谱图像的纹理特征,利用区域分割技术将不同纹理特征的图像区分开,并将相似纹理的图像合并为一类。提取区域的统计特性得到纹理特征提取的结果,并采用四条标准来比较两幅多光谱图像特征的差异程度,最后进行算法仿真,取得了较好的效果。     

室外机器人视觉导航的路径结构识别

提出了基于路径结构特征识别的视觉导航算法,以室外环境下导航路径图像为研究背景,根据图像RGB颜色特征,利用颜色聚类算法,将导航路径从复杂背景中提取出来,并检测出导航路径的中心离散点作为导航路径的基准点。当路径具有较明显的曲线特征时,利用最小二乘法曲线拟合检测导航路径,否则利用最小二乘法检测直线作为机器人的导航路径。实验结果表明：该算法在导航路径具有复杂的结构特征等情况下有较好的导航效果。     

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。     

单波束前视声纳的信息提取方法研究

介绍了一种可用于小型水下机器人的前视声纳信息提取方法。利用该方法获取了声纳视域内目标的方位信息,这在小型水下机器人的自主目标跟踪和避碰方面具有很大的应用价值。该方法主要包括3个部分的内容:利用声纳数据生成声纳图像;对声纳图像进行预处理;从处理后的图像中提取目标的特征信息。针对图像中较大目标的边缘信息,提出了一种基于最小二乘法的分段曲线拟合的方法,并给出了基于实验室的水池中获得的实测数据的拟合结果,验证了该方法的有效性。     

三角函数曲线数据拟合最佳次数的确定

在实际问题中测得的实验数据有时需寻求简单函数逼近来分析,曲线拟合的最小二乘法在解决这类问题的数据处理和误差分析中应用非常广泛。为了便于说明这种方法的应用,根据最小二乘法原理,采用曲线拟合方法,运用Matlab仿真工具对三角函数实际特性曲线进行拟合,在分别采用3、5、7、9次多项式进行拟合实验的基础上,分析拟合实验效果,通过比较得出正弦函数特性曲线采用5次多项式拟合效果最佳,避免了人工处理数据的随意性,减小了误差。     

正交距离椭圆拟合法的推广及其实现

同心椭圆弧的拟合问题存在于计算机视觉、天文图像处理、CAD等领域。将椭圆的正交几何距离拟合算法推广到多个同心椭圆弧拟合上,提出一种同心椭圆弧拟合的处理方法。文中还给出了该方法实现的具体步骤和伪代码,该方法将单一圆、椭圆的拟合以及多个同心圆和椭圆的拟合统一了起来。实验表明该方法稳定、有效。     

一种印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法

为了较好地提取印刷电路板缺陷图像边缘信息,提出了基于二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法相结合的印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法。首先分析了最小二乘法拟合的基本原理;然后在此基础上提出了采用二阶曲线拟合法来设定阈值进行拟合得到大致的图像边缘,并分析了其基本原理;最后在模式聚类基础上利用阈值比较法选择适当阈值截取拟合曲线得到图像边缘点、去除噪声边缘点,连接各个图像边缘点可得到缺陷图像的边缘信息。用由显微镜及CCD获取的4幅印刷电路板缺陷图像进行了实验;从实验主观效果看,用该方法提取出图像边缘信息的效果较好,图像边缘比较连续,噪声点极少;从实验客观效果评价看,用该方法所得到的图像边缘信息熵较大。实验结果表明,该方法结合了二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法优点,可较好地提取出印刷电路板缺陷图像的边缘信息。     

基于非线性最小二乘原理的原木端面识别算法

为了更好地进行原木端面识别,研究了一种基于非线性最小二乘原理的椭圆拟合算法。椭圆拟合的精度在很大程度上受初始值的影响,该方法通过对目标图像的边界点进行距离计算,得到了适当的初始值;之后运用最小二乘原理,计算边界点到拟合椭圆之间欧式距离的最小值,确定最优拟合椭圆的长短轴参数。实验结果表明,提出的算法在原木端面的识别中,具有良好的拟合精度和适用性。     

基于小波分析的直线拟合及应用

直线是图像分析中非常重要的描述符号。对工业控制中的现象进行图像处理时通常用到最小二乘法对直线拟合。对于估计精度要求较高的情形,传统最小二乘法往往不能满足要求。基于此,本文将离散小波变换和传统最小二乘法相结合,建立了一种基于小波测量预处理的最小二乘估计的新型解法,获得了比传统最小二乘法好得多的估计结果,实验证明了该方法的有效性及高精度性。