基于图像匹配的透明车灯部件检测

针对车灯总成的完整性检测,提出了基于图像金字塔和归一化互相关函数结合的分层匹配算法。利用直方图均衡化和锐化滤波增强图像对比度以及边缘细节信息,再运用归一化互相关相似度函数实现车灯透明部件的匹配,同时采用金字塔分层来提高图像匹配的速度。通过实验确定了合适的匹配窗口大小、金字塔层数、相似度阈值等,实现了车灯透明部件的安装检测。实验结果表明:该方法对车灯透明部件的成功检测率可达到约95%,检测时间约50 ms,具有较高的准确率和实时性。     

基于物理模型的光谱辐射照度标准灯数据处理方法

根据光谱辐射照度标准灯(卤钨灯)的数据曲线具有精确数学物理模型的特点,提出广义数学函数变换和标准灯数学物理模型相结合的数据分析和处理方法,能够准确发现并修正光谱辐射照度测量中的不可靠数据点.在2004年国际计量局组织的250-2500 nm光谱辐射照度国际关键比对CCPR-Kla,对测量结果中的不可靠数据点进行修正处理后,我国的光谱辐射照度量值与国际参考值之间的一致性优于1.5%.     

UVA探测器照度响应度的量值复现方法与国际比对

对UVA探测器照度响应度的量值复现方法进行了详细的讨论.分析比较了光源的光谱辐射照度法、探测器的绝对光谱响应度法、热释电探测器法、绝对辐射计法和与标准紫外辐射照度计比较法等5种方法的原理和测量结果.以此为理论基础,中国计量科学研究院(NIM)参加了由亚太计量规划组织(APMP)举办的国际上首次"UVA探测器的照度响应度国际比对APMP PR-S1".比对结果表明:在7个参加实验室中,NIM的量值与国际参考值最为接近,窄波段UV365照度响应度和宽波段UVA照度响应度与国际参考值的偏离量分别为-0.57%(k=2)和-0.53%(k=2).在特定条件下,宽波段紫外辐射度的量值复现不确定度也由原来的10%(k=1)改善为2.0%(k=1).     

基于模糊技术的智能照度控制系统研究

模糊控制技术是智能控制技术的一个重要组成部分。本文研究了一种应用模糊控制技术的智能化照度控制系统。该控制系统考虑了智能建筑的窗帘遮阳、空调系统与照度控制之间的相互联系,以此获得合理的照度,节约能源。模糊控制算法具有智能化,可以将灯具照明与自然光照明有效结合,达到控制合理照度并节约能源的目的。     

900 nm照度辐射温度计的研制

介绍了中国计量科学研究院基于黑体辐射原理研制的波长为900 nm、测温范围为600～1 500 ℃的照度辐射温度计。该辐射温度计测量探测器接收的光谱辐射照度,采用单点分度法,结合有效波长测量技术,直接依据普朗克辐射定律计算被测温度,具有结构简单、测温稳定性好的特点。单点分度法以Cu点为固定点在Al点测温偏差为-0.04 ℃,而在800 ℃和900 ℃两个点,与RT9032辐射温度计测量结果偏差分别为0.09 ℃和0.11 ℃。     

基于扫描图像几何畸变的算法研究

目的为了改进和优化适用于扫描图像的几何畸变校正算法。方法通过分析扫描仪产生几何畸变的原因,总结现有图像畸变校正方法,并与现有的图像处理软件——Photoshop软件相比较,建立合适的数学模型和算法流程。经由图像预处理,利用直方图均衡化法使图像增强,并用凯尼算子进行边缘检测,然后用雷顿算子提取图像轮廓,最后采用连接点法校正畸变图像,并用Matlab仿真加以实现。结果文中算法处理迅速,不需手动处理,校正后平均相似度可达0.95,效果优良。结论预处理后的扫描图像经点连接法进行几何畸变校正,作为一种可以快速处理扫描几何畸变校正方法的补充,算法适用于扫描图像的几何畸变,具有重要的实用价值和研究意义。     

遥感图像的云分类和云检测技术研究

为了有效减小云层遮盖对遥感图像数据利用率的影响,提出了一种基于灰度特性的算法,实现了遥感图像高效自动的云分类及云检测.该方法首先将大幅遥感图像切分成小块子图,然后统计子图灰度值的均值和方差,在此基础上将云分成无云、薄云和厚云三类,最后通过边缘检测算法,实现了对厚云影响范围的有效标记.对100幅典型水域遥感图像的实验测试结果表明：正确云分类判别率达到97％,误判率小于4％,漏判率小于2％,基本满足实时性需求,证明了该算法的有效性.     

基于直线检测的条码图像几何校正研究

CCD相机采集的图像会产生一定程度的几何变形,需要进行几何校正。常用的图像几何校正方法不适合条码图像的校正,因此,结合已有的边缘检测算法和直线提取算法,提出了基于直线检测的条码图像的几何校正算法。基于直线检测的条码图像校正方法是在已除去背景的图像中,寻找目标的条形码边缘对应的直线,以此确定其偏移角度,并进行扭转校正。实验结果表明,有偏转角度的条码图像运用了所提方法校正后,都得到了有效的几何校正。     

液晶显示模组漏光不良现象的解决策略研究

液晶显示模组是否存在漏光不良现象是影响液晶显示模组质量的主要问题之一。本文介绍了液晶显示模组漏光的定义,以及造成液晶显示模组漏光的产生原因。     

基于对称性评价的曲线对称中心拟合算法

在缺乏形状先验信息的前提下,对有噪声干扰的一维图像(灰度曲线)进行中心位置估计是机器视觉测量中的关键问题之一。以曲线与其镜像的匹配误差作为对称性评价函数,提出一种对称中心拟合算法,并采用最小二乘法计算最佳匹配点作为对称中心。该算法在使用中需要迭代计算,并可能收敛至错误的位置,通过对迭代初始值选取可能产生的局部收敛进行分析,证明了局部极值点仅可能出现在真值相邻的半像素之内,就此提出了收敛点验证策略,解决了错误收敛的问题。通过仿真模拟与实例,验证了对称中心拟合算法在各种干扰下的稳健性,在强噪声干扰下,灰度质心法的位置变化量达到了数十甚至上百像素,而对称中心拟合算法的位置变化量均方根值仍能保持在1像素左右,在其他噪声条件下,对称中心拟合算法的表现也远优于灰度质心法。     

复杂场景下隧道电缆图像分割算法

目的 分析图像空间分布和灰度分布特征,改进区域生长图像分割方法,解决光照不均,墙面多种不利因素影响造成的电缆图像分割耗时长、效果差的问题。方法 首先按照墙面不利情况对图像进行分类,采用灰度均值方向投影法分析各类图像灰度分布特性,利用包络拟合离差获取电缆ROI,结合ROI空间分布信息,进行种子点初始化和终止准则设定,大大降低待处理数据量,同时避开光照不均和墙面不利因素的影响,并与K–Means聚类、全局区域生长、Unet语义分割等方法进行对比。结果 对于大小为1 000×1 800的图像,文中方法平均分割时间为0.42 s,对于各类数据集,最大误检率和漏检率只有4%。结论 文中方法有效克服了区域生长分割效果差、耗时长的缺陷,能同时解决光照不均和各种墙面不利因素影响下电缆准确分割的问题,分割效果好、耗时少。     

基于改进K均值聚类的图像修复方法

目的 解决特定工艺条件下灰平衡数据的再现问题。方法 通过在一定工艺条件下,获得青、品、黄、黑等4色阶调复制曲线,并拟合曲线方程,根据方程求取同一密度(理论密度)条件下青、品和黄色的网点面积率,据所得青、品、黄网点面积率设计样本色,检测其色度和密度值(实际密度)。结果 经验证,样本色色度值趋近于0,即证明样本色块趋于中性灰。建立了理论密度值与实际密度值之间的数学模型,再通过该模型和阶调复制曲线方程,获得了该工艺条件下灰平衡数据参数。结论 该方法可以准确获得特定条件下的灰平衡数据参数,为特定工艺条件下灰平衡数据的数字化建模提供了理论依据。     

基于改进DBNet-CRNN的声级计读数识别方法

为提高声级计校准工作效率,提出了一种基于深度学习神经网络的声级计图像读数检测与识别方法。读数检测模型以DBNet(differentiable binarization network)为基础模型,将ShuffleNetV2作为主干网络,显著降低模型参数量;为提高读数区域检测精度,引入高效通道注意力ECA模块,提高网络对于通道特征的提取能力,优化后的模型在保持精度的同时参数量缩减为原来的15.4%,计算量缩减为原来的67.4%。读数识别模型以CRNN((convolutional recurrent neural network)(为基础模型,先加入批量规范化层,提高网络训练时的稳定性;然后,引入残差块替换原有的卷积块,提高了网络对于复杂特征的提取能力;将Dropout应用于网络中,提高网络的泛化能力;此外,在合成读数数据集上对读数识别模型进行预训练,有效增加了模型准确率。改进后的方法准确率达到了99.7%,相较原方法提高了2.4%。实验结果表明,该方法对声级计图像中存在的字体多样、光照不均、模糊等影响因素具有较强的鲁棒能力,对声级计图像中的读数具有较高的识别精度。     

基于多项式拟合的C臂投影全局校正法

针对C臂影像增强器采集的投影图像因失真变形而无法直接用于计算机辅助手术的问题,提出了一种基于多项式拟合的C臂投影全局校正法.该方法统一考虑C臂投影图像的3种类型的失真--针垫失真、S型扭曲、图像偏移,利用N阶多项式拟合图像的复合失真,然后利用最小二乘法求解最优化校正系数,从而具有所需标记点数量较少,校正区域连续,步骤简单,易于在线使用的优点.校正误差实验表明:该方法在3阶和4阶多项式的情况下所有标记点最大误差小于0.5像素,误差均方根小于0.26像素,并且对不同姿态的C臂投影图像的校正结果具有稳定性.该方法可用于计算机辅助手术导航、器械定位和术中X光三维锥束重建.     

基于圆心共线约束的鱼眼镜头径向畸变估计

提出了基于圆心共线约束的鱼眼镜头径向畸变估计方法。拍摄单幅至少包含空间二组平行直线的标定图像。在单参数除法径向畸变模型下,空间平行直线被映射为畸变图像上的一组圆弧。通过推导发现由同一组平行直线投影得到的圆弧会相交于二个公共交点,因而它们的圆心具有共线性质。在拟合圆弧参数时利用圆心共线性质,能够达到精确求解的目的。提出了基于圆心共线圆弧的单参数除法模型参数的求解方法,并进一步提出了圆心共线圆弧的非线性优化拟合方法。仿真和真实图像的实验结果都表明,相比传统方法,所提出的方法鲁棒性强,能有效提高标定的精度。     

光笔式视觉坐标测量中基于曲线拟合的图像处理方法

提出了光笔式视觉坐标测量中被测特征点像面坐标的提取方法。依据数字图像处理理论并结合测量系统中被测特征点的成像特点,给出了图像预处理过程及实际处理结果;采用基于灰度质心法的径向截面扫描法对图像边缘进行亚像素级检测;应用平面内任意位置椭圆的最小二乘曲线拟合法对椭圆形光斑中心的像面坐标进行了提取,实验结果表明该方法的提取精度为0.1个像素。     

3D打印复杂点阵结构的缺陷三维可视化方法

针对3D打印的复杂点阵结构容易出现裂纹、未熔合或孔洞等缺陷,严重影响结构件的功能性能问题,开展了对3D打印的一种复杂点阵结构件的缺陷三维可视化检测方法研究。基于CT图像中结构件内部缺陷的灰度值差异特征,采用集合灰度值法自动识别一类缺陷并分割提取,由光线投射法对分割得到的缺陷序列图像进行三维重构。实验结果表明:所提方法有效获得了点阵结构件内部一种典型缺陷的三维可视图,从三维角度可对缺陷的形状、大小等形貌细节信息进行描述,为进一步分析缺陷对结构性能的影响提供了有力的依据。     

基于模糊非线性回归算法的图像复原

为了利用多幅具有相似降质特性的退化图像信息恢复出原图像,提出了一种新的基于模糊参量非线性回归估计的图像盲复原算法。 该算法充分利用多幅图像具有的相似降质特征,首先给出一种非理想光照分布参数的模糊非线性回归估计方法,然后通过估计出的参数得到与原图同样大小的非理想光照分布图,最后通过观测图像与非理想光照分布图相消的方法,对退化图像进行复原。 实验结果表明,该算法运算快速,对边缘细节及平滑区域均有良好的修复能力,在修复效果上明显优于一般图像修复算法。     

反射式灰阶测试卡测量装置及方法研究

为解决评价摄影图像质量用反射式灰阶测试卡的量值溯源问题,利用实验室现有测试仪器搭建了光学测试平台,并提出了一种简单、可行的测试方案。在卤素灯光路侧加装平行光管作为光源,采用双轴步进电机和基于PCI接口的微机内置式PCI试验卡,实现45°/0°转角系统自动控制。选用光谱分光辐射度计作为接收单元,用已知标准值的标准白板做标准,采用相对测量法,实现反射式光密度无接触测量。实验数据分析表明:用该装置测量TE-108型反射式灰阶测试卡的测量结果与出厂值之间的光密度值最大示值误差仅为0.02,装置的可靠性和测量方法的可行性均较高,同时证明了被测反射式灰阶测试卡的印刷质量较好,可为后续的研究工作提供有价值的参考。