基于高斯曲面拟合的亚像素边缘检测算法

提出了一种基于高斯曲面拟合的亚像素边缘检测算法.该算法首先使用传统Canny算子进行边缘像素级的粗定位,再以粗定位边缘像素为中心取5x5窗口获取梯度幅值,对其进行高斯曲面拟合,在梯度方向上寻找局部极值点,从而达到边缘亚像素级的精细定位的效果.文中介绍了算法的理论依据,给出推导过程,并用螺旋测微器的标准间隙进行实例分析,...     

利用菲涅尔衍射测量微小尺寸

在科研工程实际中,对细丝、狭缝等微小尺寸的测量通常采用夫琅和费衍射法,因为衍射暗斑间距与被测尺寸之间具有很简单的函数关系:s=λL/d。理论上,夫琅和费衍射条件是相当苛刻的,即要求L>d~2/λ,在实际应用中,考虑到光源、传感器以及被测对象尺寸之间的匹配关系,往往很难实现。本文通过理论分析与实验数据充分证明,对于菲涅尔衍射,前述函数关系也能保持极为良好的近似,为仪器结构设计提供了极大方便,同时也为提高测量精度,扩展测量范围创造了有利条件。     

基于面阵CCD图像的温度场测量研究

推导出具有实物面的高温辐射体温度和CCD像素点亮度之间的关系。结合比色测温法，给出一种基于彩色CCD图像的温度场测量方法。用一套经黑体炉标定过的测温系统，分别在黑体炉和普通煤炉上进行测温试验，取得较好结果。通过比较计算温度值和热电偶测量值，分析了本测温方法的误差来源。     

基于线阵CCD的微位移测量系统设计

提出了一种新的微位移测量的方法,该方法采用多次反射光学放大法对微小位移进行放大,用线阵CCD实现对物体位移前后光斑位置的采集,通过计算机将数据处理即可得到微小位移量。理论分析表明,该方案的测量精度可以达到2.8nm。     

基于CPLD的测量线阵CCD像点位置电路的实现

CCD(电荷耦合器件)在许多测量问题中,可归结为CCD上像点位置的精确测量;介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)设计的测量线阵CCD像点位置电路的原理及实现方法;用MAX PLUSⅡ软件进行了电路时序仿真分析,并进行了下载测试.实现了电路功能,结果表明了该设计方案是合理可行的.     

基于线阵CCD的小幅角位移测量

本文研制了用单片机系统拾取CCD信号的装置,在Windows XP环境下利用VB强大的可编程能力、良好的人机界面以及其携带的串行通信控件MSComm,使得上位机对下位机传输的数据能够实时处理,从而实现了在±5°范围内微小角位移的非接触在线测量     

提高CCD糖液浓度测量系统精度的方法

为了实现糖液浓度的在线精密测量,在分析CCD测量原理的基础上,开发了基于ARM的糖液浓度测量系统,并分析了测量系统误差及对精度的影响;通过研究CCD信号边缘梯度特性,应用多项式插值的亚像素边缘检测算法提高了像素定位精度。实验结果表明,与传统的折光仪相比,该系统具有较高的分辨率和测量精度。     

基于二维各向异性高斯拟合评价探测相机的成像质量

为了定量评价探测相机的成像质量,提出用二维各向异性高斯函数拟合的方法来评价相机的成像效果。用探测相机采集星模拟器产生的无穷远处的点目标,形成在一定区域内的能量分布。以拟合后的高斯能量分布与原分布的相关度最大为判据,对此能量分布进行二维各向异性高斯拟合,得到其高斯半径、异化因子等参数;对拟合后的结果进行数值积分得到80%能量所占区域的大小。实验结果显示:相关度的引入,实现了背景阈值、异性因子的自动优化,减少了面阵探测器的噪声对测试结果的影响;而异性因子的引入,对像素相位误差的评估、光学系统像差对测试结果的影响,均可作为弥散斑测试定量确认的依据。测试实验显示:弥散斑等效面积圆直径测试重复性在"十"字工况吸收为0.15pixel,在"田"字工况下为0.19pixel。提出的方法完成了探测相机对点目标所成弥散斑的测定,很好地控制了探测相机的成像质量。     

线阵CCD图像两种直线拟合边缘检测方法比较研究

对线阵CCD图像边缘检测的直接直线拟合法和基于梯度算子直线拟合法进行了比较研究。利用线阵CCD对线材目标进行宽度测量,并分别用两种方法对采集目标图像进行边缘位置检测。经检测得到,直接直线拟合法和基于梯度算子直线拟合法的检测精度分别为0.579%和0.039%,标准差分别为0.037mm和0.169mm。结果表明,直接直线拟合法精度较低,但稳定性较好;基于梯度算子直线拟合法精度较高,但结果容易受到随机噪声的影响。     

基于一种新边缘算法的轴承直径测量

边缘检测是特征提取、图像处理与分析的关键技术,针对现有边缘检测算法检测图像中的单边边缘多数会出现双边响应的问题,提出一种新的非边缘点抑制算法,并将这种算法应用于轴承径向尺寸测量中.实验表明,该算法可以有效地解决上述问题并获得良好的边缘.     

基于轮廓约束点的B样条曲面拟合算法

提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理,然后遴选出曲率优势点,并将其作为初始的轮廓约束点,得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点,直至获得满足精度要求的B样条曲线。最后以约束点数目最多的曲线为准,在其余的曲线上增加差额数目的约束点,并进行平均弦长参数化,构造出B样条曲线簇,最终获得B样条拟合曲面。仿真实验结果表明,该方法可显著压缩曲面模型的控制顶点数目,具有较高的曲面重构效率。     

基于曲面拟合的时频分解方法及应用

对基于基信号的时频分解法和时频分布级数法的原理进行了分析，在此基础上，提出一种新的时频分解方法。该方法的核心是根据信号特征选定时频聚集性好的基函数作为原信号的扩展函数簇，用基函数的时频分布曲面逐步拟合分解得到残余信号时频分布级数，从而确定基函数的参数值。该方法的曲面拟合过程就是信号结构的匹配过程，与具有较高时频聚集性的基函数结构相似程度较大的信号分量总是先被拟合出来，然后才是与基函数相差较大的噪声分量。基于这一点，用分解出的前几个分量对信号进行重构，可达到非平稳信号噪声抑制的目的。计算机仿真和工程实践证明了该方法的可行性和有效性。     

基于曲面拟合调速型液力偶合器力矩特性数学模型的研究

建立调速型液力偶合器力矩特性数学模型是分析和计算机械系统动态响应的关键。提出了建立调速型液力偶合器力矩特性数学模型的原理并构建了包括工作机构在内的整个系统的原理图。根据已知的力矩特性曲线，分析了利用双三次曲面拟合来创建传动系统所有工况点数据的原理和方法。利用Matlab软件构造了YOTGC调速型液力偶合器力矩系数的三维数据面，拟合结果与原数据相一致。该方法有效地解决了根据有限数据或曲线求解相同范围内的所有工况点数据的难题。     

基于神经网络的曲面拟合方法研究

分析了应用于反求工程的几种曲面拟合方法,提出一种基于神经网络技术的自由曲面拟合新方法。该方法能在实物原型存在破损或不完整的情况下对测量数据进行数据插补和曲面重构,获得精度较高的拟合曲面。通过安全帽面的测量与数据拟合处理实例,验证了该方法的有效性。     

基于CCD激光测微传感器的螺旋焊管周长在线检测技术

针对大尺寸螺旋焊管周长在线检测的难题,提出了一种基于CCD激光测微传感器的技术方案.该方案利用4组CCD测微传感器对螺旋焊管截面2个正交外径进行数据采集,结合螺旋焊管卷焊速度,构造截面点坐标,通过最小二乘椭圆算法对焊管截面圆进行拟合,计算出截面椭圆的周长,作为该段螺旋焊管中心截面周长的最优估计值.搭建了一套实验系统,对...     

基于曲面拟合的水泵性能曲线参数化研究

根据水泵叶片调节性能曲线的变化规律选择适当的基函数,基于曲面拟合法研究叶片安放角、流量、扬程(轴功率)3个参量之间的关系,建立参数化模型,提出了模型的求解方法。计算实例表明,该模型拟合相关系数高,且有简明固定的数学表达式,有利于进一步的应用和推广。     

元胞自动机曲线／曲面自组织拟合

介绍元胞自动机基本理论,提出基于元胞自动机理论的自组织拟合方案,基于元胞自动机局部拟合思想的曲面重建方法,使得重建曲面的几何连续性自动得到保证,避免了传方法中的曲面片的连续拼接问题,该方法对测量数据中的噪声具有自动平滑作用,因而重建曲面的光顺性较好。     

基于B样条曲面的点云孔洞拟合填充

为了后续曲面重构的需要,针对有孔洞的点云数据,提出了一种孔洞拟合填充的自适应方法。由于孔洞与其周围离散点有一定的连续性,该算法首先从孔洞周围已有的点云数据中选取离散点,用新的参数化方法对得到的离散点参数化后,用最小二乘法进行自适应曲面拟合,对得到的拟合曲面通过迭代法逐步逼近优化,考虑曲率变化的影响在曲面上取点,实现了孔洞光滑填充。实例表明,改进的参数化方法使算法的复杂度减低,进一步迭代优化提高了曲面拟合精度,在面上取点时考虑了曲率变化,因此该方法可以应用于具有复杂曲面形状的点云中的孔洞填充。     

基于改进遗传算法的雷达天线曲面拟合参数辨识

采用遗传算法参数辨识的途径求解雷达曲面方程拟合的坐标平移、旋转以及曲面标准方程的参数。由于经典的简单遗传算法存在一定的缺陷,对其进行了一定的改进,并且用MATLAB语言实现之。在一个工程实例中分别采用改进遗传算法和简单遗传算法进行了多次运算,并且对结果进行了比较。应用和比较结果表明,遗传算法能够很好地应用于雷达天线等曲面拟合,并且该改进算法更具优巍。由此可知该研究具有一定的实用价值。