基于二次曲线拟合的图像亚像素边缘定位算法

在图像测量系统中,边缘提取精确度直接影响测量精确度.提出一种基于二次曲线拟合方法的图像亚像素边缘提取算法,介绍了基于方形孔径采样定理的边缘定位算法的推导过程.计算机仿真和对实际图像边缘定位的实验结果表明,此亚像素边缘定位算法的定位不确定度优于0.14象素,有效提高了图像边缘提取的定位精确度,从而提高测量精确度.     

一种改进的夜间车牌定位和字符分割算法

针对传统的车牌定位算法对夜间车牌图像定位效果差的缺点,提出了基于支持向量机的定位方法;针对夜间车牌图像的灰度分布不均匀的缺点,采用局部二值拟合模型方法进行字符分割。实验结果证明该方法定位精确,对于包含车头灯或车尾灯的夜间图像,定位方法均有效,并且提供了准确的光滑闭合边界,精度可以达到亚像素级,系统的识别准确率高。     

高斯插值哑像素边缘检测算法的优化

针对传统的高斯插值算法运用在图像检测上定位不准确,定位精度随着所选择定位角度的不同而不同,效率低等问题,对高斯插值亚像素边缘检测算法进行了优化．首先,通过LOG算子获得像素级的边缘后,进行Hough变换,得到图像边缘的斜率和在垂线方向相应点,并设置新的坐标系;然后,利用泰勒级数插值法在新的坐标系下获取灰度值的方向梯度;最后,对变换后的亚像素梯度方向进行高斯插值计算．实验结果表明：优化后的方法比传统的算法可以得到更好的精度,更高的效率,且具有方向不变性,验证算法的精度达到0．05个像素,有效地提高了图像边缘提取的精确度．且将该算法运用于刀具几何参数的检测和视觉设备效果很好．     

噪声对边缘定位精度的影响

针对噪声对图像边缘检测等过程带来的极大干扰严重地影响了图像质量的问题,研究图像中所混有的白噪声对边缘定位精度的影响。采用一维灰度矩法与高斯拟合法这两种亚像素边缘定位法进行比较、分析,分别讨论了两种算法在偏移量不变、不同信噪比情况下,噪声对边缘定位精度的影响。实验结果表明,在对受噪声影响的图像进行边缘检测时,采用高斯拟合法能够有效地抑制噪声,提高检测精度,在信噪比SNR≥30dB时的分辨率精度能达到0.02个像素,而一维灰度矩亚像素边缘法无法达到该精度。     

支持向量机和元胞自动机相结合的图像边缘检测方法

针对如何提高图像边缘检测效率的问题,提出1种结合最小二乘支持向量机(LSSVM)和元胞自动机进行图像边缘检测的方法.首先,基于Gauss径向基核和多项式核构建出新的核函数,使得LSSVM对图像像素邻域的灰度值能够进行准确的曲面拟合.接着,推导出图像的梯度算子,并与图像灰度值进行卷积得到图像的梯度值.然后,元胞自动机按照所设计的局部规则对梯度值进行演化,实现图像边缘的定位和检测.仿真实验检测出的图像边缘定位准确,而且达到1个像素宽,表明新提出的边缘检测算法是有效的;同时,通过对比分析得知新算法具有比Sobel和Canny算法更高的检测性能.     

一种基于数字图像的空间测距算法及仪器研发

根据相机小孔成像原理,建立基于数字图像的空间测距数学模型,利用双目相机采集被测物在空间坐标系的平面图像信息(像素坐标),标定相机内外部参数,确定像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系和世界坐标系之间的关系,通过平面图像上的像素坐标计算被测物两点之间的空间距离。按照便携式、低功耗、兼容性的原则,研制基于数字图像的空间测距仪器,设计仪器的图像采集、数据传输、数据交换、数据处理模块。实验证明基于数字图像的空间测距仪器的测量误差小于1%,在机器人视觉、非接触工程测量、智能制造等领域具有广泛的使用价值。     

具有录像功能的数码相机

日本日棉公司推出能够记录图像和声音的新型数码相机。这种数码相机配有一个５０万像素的CMOS传感器，能够记录最多３０分钟的声音和视频图像，使用１２８MB的多媒体卡。该数码相机使用正常模式分辨率为３２０×２４０像素，最多能够记录１０分钟声音和视频图像；使用低模式分辨率为１６０×１２０像素，最多可以记录３０分钟的声音和视频图像。该数码相机视频的帧速度为每秒２４帧，以高模式可拍摄１６张照片，以正常模式可拍摄５６张照片，以低模式可拍摄１５０张照片。此外，该数码相机还有“电脑照相机”的功能，通过一根USB电缆将…     

基于逆投影差分的移动机器人障碍物快速检测

移动机器人的障碍物快速检测是其导航、避障、轨迹跟踪的关键技术。目前多数传感器存在距离盲区以及异常尺度等问题,且现有算法大多计算复杂,难以满足实时性需求。为了改善这些问题,本文提出了一种基于环视逆投影差分的移动机器人障碍物快速检测与定位新方法。该方法以水平地面为参考平面,对移动机器人上环视系统中相邻视角相机拍摄的图像进行逆投影变换,再经图像差分得到逆投影差分图,图中像素值为零的点位于参考平面,反之则位于参考平面之外,经过阈值化、滤波后即可用来区分参考平面与非参考平面目标,实现其视场公共区域内障碍物的快速检测;同时以逆投影差分图为基础,通过像素坐标系到机器人自身坐标系的转换可获得目标相对于移动机器人精准的位置信息。在实际场景中对5 m范围内不同类型、大小、距离的障碍物进行测试,平均检测精度为97.3%,平均检测耗时为46 ms/帧,平均定位误差为1.1%。实验结果表明,本文方法能快速有效地检测和定位移动机器人附近的动、静态障碍物。     

VC4468E智能相机在光电自准直系统中的应用

针对基于PC的光电自准直系统便携性较差的缺点,设计了一种基于智能相机的光电自准直系统,采用VCdd68E型面阵CCD智能相机作为图像接收器件,利用光学自准直原理实现二维小角度的测量。对智能相机所采集的十字丝图像进行了二值化、小区域消除、亚像素定位等处理,采用最小二乘高斯拟合和直线拟合求边缘中心的方法保证了测量精度。与传统自准直方法相比,该方法在保证原系统精度的基础上,消除了读数误差,提高了系统的便携性,实现了测量的自动化。     

SLIC超像素与Inception网络的路面裂缝识别方法

沥青路面图像存在大量点状噪声及裂缝不连续的问题,给识别精确度带来挑战,为此,提出了一种结合超像素分割与Inception网络的裂缝识别方法,首先采用超像素分割方法对路面图像进行初始分割,再利用Inception网络对超像素分割结果进行分类,实现对裂缝的粗分割及裂缝区域的准确定位;其次通过像素级与超像素级形态学方法提取裂缝主干,还原裂缝完整形态。与传统图像分割算法相比,有效降低了提取裂缝区域误差,完成裂缝快速准确定位,更适用于实际采集的路面图像裂缝识别。     

一种改进的摄像机线性标定优化方法

现有的摄像机标定方法没有将高精度和简便性很好的衔接在一起。提出一种新的标定优化方法。首先选择主点位置在图像中心,纵横比为1作为初始条件;接着利用改进的摄像机线性标定方法,得到在同一摄像机坐标系下不同图像上所有标定点的摄像机坐标;最后利用摄像机坐标系下的这些三维点来优化内、外参数。实验结果表明：本文提出的标定方法得到的焦距误差在0.1mm以内,主点位置的最大误差在2pixel左右,测试点的最大误差控制在0.5pixel以内。本文提出的标定方法是一种简单、高精度的标定方法。     

焊缝视觉跟踪系统中标定算法的研究

针对TIG焊焊缝视觉跟踪系统的标定问题,基于光学成像的几何原理,通过CCD摄像机获取焊接区熔池图像,经图像处理后,将其转化成图像目标坐标矩阵,以转换后的目标矩阵为初始矩阵,确立了一种可以完成4种坐标相互转换的数学模型,以此数学模型可以完成三维世界坐标与二维图像坐标之间的相互转换．将研究结果应用于铝合金TIG焊过程的质量控制,保证了焊接过程的稳定,实现了对铝舍金TIG焊焊缝成型的良好控制．     

基于单CCD尺寸检测的摄像机标定方法

为提高机械零件尺寸检测的精度,针对Tsai两步标定法中初始参数不精确的问题,提出了基于直线投影约束的三步标定方法.该方法首先利用直线投影约束条件求解出图像中心点和畸变参数的初始值,然后结合径向排列约束条件求解超定方程组得出全部外部参数和余下内部参数值,最后对全局参数进行非线性优化.为验证提出方法的效果,通过建立基于图像模板的世界坐标系实现,即首先利用图像像素坐标求取摄像机坐标,再将摄像机坐标进行归一化,利用外参数矩阵就可以求解出图像点的世界坐标.结果表明,该方法可以有效提高摄像机标定的精度,像素误差可达0.126 5像素点,单目视觉尺寸检测中任意两点距离误差小于0.41%.     

某固体发动机内表面缺陷检测系统设计

本文在深入研究现有各种物体表面缺陷检测技术的基础上,设计出了一套以数字图像处理技术与模式识别技术为基础,采用内窥镜对固体发动机内型面缺陷进行检查的完整系统。系统由硬杆光学内窥镜、数字CCD摄像机、图像采集卡、内窥镜镜头位置检测、工控机和图像采集处理软件、系统工作软件等组成。     

RoboCup中型机器人视觉系统的设计与实现

针对RoboCup中型机器人比赛,设计了机器人的视觉系统．首先选择HSI颜色空间并采用查找表技术对图像进行颜色分割,接着利用RLC技术分割感兴趣的区域,实现目标识别后,再采用角度定位和特征点定位相结合的方法实现机器人场上自定位．     

一种数码相机定位模型的求解算法

为了解决数码相机定位问题,利用双目定位法,在确定物平面坐标系与像平面坐标系的坐标变换矩阵的基础上,提出了一种同侧共切线算法,结合算例证明了这种算法可以有效地求解此坐标变换矩阵。     

双线阵CCD交汇测量中的自动标定方法

针对CCD交汇测量系统中的初始标定困难、繁琐、重复误差等缺陷,提出了一种基于测量模型的自动标定方法.根据交汇测量原理,建立了测量系统的数学模型,并推导出自标定的模型.在相机焦距、倾角、光心坐标已知条件下,通过分析标定中各参量的函数关系,可利用线阵相机像元确定测量位置,精度可达到4 mm.     

高速摄像系统用于陶瓷复合靶板的 动态参数测量研究

提出了高速摄像系统用于陶瓷复合靶板动态参数测量方法。对射弹作用后的陶瓷/金属复合靶板的动态测量问题进行了试验研究和理论分析,利用数字图像处理技术中的二值化、数学形态学滤波、像素面积计数、Hough变换等对图像进行预处理,再对射弹作用后飞散陶瓷碎片的分布面积以及运动平均速度进行了测量。研究结果表明,本方法能准确、有效地获取相关试验数据。     

含气量测量的图像处理方法

采用图像处理技术进行含气量的测量，首先使用高清晰度的数码相机将液体含气量信息采集到图像中，然后通过图像处理将图像象素中包含的含气量信息再提取出来，其中包括确定阈值、“补洞”处理、象素统计、气泡标记等步骤，最终得出了液体中的含气量及气泡数目，并获得了气泡的平均尺寸。该方法可在气液两相流的研究中获得应用。