MEMS/NEMS表面3-D轮廓测量中基于模板的相位解包裹方法

相位解包裹是使用相移显微干涉法测量MEMS/NEMS表面3-D轮廓时的重要步骤.本文针对普通的相位解包裹方法在复杂轮廓或包含非理想数据区的表面轮廓测量中的局限性,提出一种基于模板的广度优先搜索相位展开方法.通过模板的使用,先将非相容区域标记出来,在相位解包裹的过程中绕过这些区域,即可得到准确可靠的相位展开结果.通过具体的应用实例可以证明,使用不同模板可以根据不同应用的需要灵活而准确地实现微纳结构表面3-D轮廓测量中的相位展开.     

燃气轮机叶片360°轮廓高精度测量

为了寻找一种既能满足叶片测量精度要求,又能解决叶片高精度测量成本高、测量效率低的测量方法,通过搭建基于相位测量的三维轮廓测量系统,对叶片进行360°测量,由于采集的点云数据需要进行数据融合,设计了一种基于相位测量轮廓方法的多角度点云数据融合机械装置,提出了基于参考平面数据旋转的新算法,最终实现了旋转多角度叶片三维轮廓点云数据高精度的自动融合,得到了完整清晰的叶片三维表面轮廓。同时对叶片局部大曲率部位进行测量,为局部二次因素的详细实验测量提供了有利条件。实验结果证明相位测量轮廓术应用于叶片三维轮廓测量非常具有实际价值。     

多路径模型对相位测量轮廓术的影响

为了克服多路径效应对相位测量轮廓术的影响,提出一种相位融合算法.首先建立多路径效应的数学模型,并利用该模型分析多路径效应引起的相位误差,得出了该效应引起的相位误差主要发生在反射率变化剧烈的地方,其除了与邻域内每点的真相位值和真反射率有关外,还与扫描的方向有关的结论;然后基于该分析推导出相位融合算法,沿X,Y方向扫描分别得到2组相位值,再根据物体表面反射率的变化对2组相位进行融合,完成相位的修正.实验结果表明,即使投射大量的编码图片,由多路径效应引入的相位误差仍然存在且不可忽略,采用文中算法可以有效地使相位误差减小2倍.     

基于机器视觉的SMT焊膏印刷缺陷自动三维检测

在电子产品印刷电路板表面贴片安装生产中,传统的激光三角法进行焊青印刷质量三维缺陷检测存在速度慢和精度低的不足,基于光栅投影相位测量轮廓术的机器视觉三维测量方法可以提高速度和精度,结合数字光处理投影仪产生正弦投影光橱,并通过机器视觉采集的二维图像改进性能、提高速度,较好解决了相位展开、阴影区域测量等难点.仿真实验结果表明,该方案速度快、精度高且具有很好的可靠性.     

基于光栅相位偏折的高反射曲面三维形貌测量

针对高反射曲面零件的三维形貌测量,提出基于迭代的光栅相位偏折测量方法,通过建立相位偏折信息与工件表面梯度和高度的对应关系,采用结合区域波前重构和路径积分的三维重建算法,由梯度恢复被测工件表面形貌.实验结果表明,该方法可实现对大面形或曲率较大的高反射曲面三维形貌的测量,测量范围达到150 mm× 150 mm×20 mm,测量精度约为40 μm.     

动态透视测量铁氧体/聚苯硫醚复合材料的内部温度-离面位移场

使用相位对照B扫描方法,对温度变化过程中的曲面轮廓铁氧体/聚苯硫醚复合材料样品,进行内部离面位移场动态透视测量。实验测得了从37℃降温至34.5℃过程中,曲面材料表面及表面以下60μm深度区域发生的离面位移变化情况。材料温度变化较快处,发生了2.3μm的离面位移;温度变化较慢处,发生了1.7μm的离面位移。实验研究表明:相位对照B扫描方法具有测量速度快、轮廓测量和位移场测量分辨率高等优点,为电磁吸波材料的力学性能测试提供了一种有效手段,具有很好的实用性和应用前景。     

基于视觉的结构变形测量系统的实现

为了测量自行车把动态加载变形量,辅助车把疲劳试验,提出了基于机器视觉的车把图像测量系统设计方法.考虑到零件表面不确定性,采用黏贴圆形标志于表面进行变形量测量,对采集的实时图像进行线性滤波等预处理,连续轮廓搜索函数搜寻待测目标,进行基于随机Hough变换的圆形标志检测,接着利用图像特征参数计算实时变形量.根据误差理论对测量结果进行数据处理与分析.实验结果表明该测量方法效果明显,测量精度可以达到0.03mm,高于常规测试方法的测试精度,能够达到车把加载变形高精度测量的要求.     

基于平面估计的三维测量相位展开新方法

工业自动化生产中微米级的三维测量大多采用相位测量轮廓术,但其中现有的包裹相位展开方法容易受图像噪声和相位突变的干扰;在电路板贴片安装的锡膏三维测量中,利用电路板的平面区域包裹相位信息进行平面估计,然后全局相位展开向拟合平面靠拢,根据统计信息确定参数,得到连续相位;利用展开后的相位再进行电路板平面的二次曲面拟合,提高基平面的拟合精度和相对高度;对比实验证明了该方法的鲁棒性和快速性,处理时间短,不受噪声、相位突变、阴影等干扰。     

广义Morse小波在物体三维轮廓测量中的应用

光学主动非接触式物体三维轮廓测量技术应用广泛。为了测量物体面形的3D轮廓,提出用广义的Morse小波作为母小波,对由物体表面高度调制而发生变形的投影条纹图像进行连续小波变换,根据小波变换的相位与物体高度之间的关系确定物体3D轮廓。并与当前最为流行的复Morlet小波作为母小波进行详细比较。模拟和实验对比均表明,由于广义Morse小波具有灵活的时频局部特性及严格解析性,广义Morse小波作为母小波是适合的,并且测量物体3D轮廓效果优于目前流行的用复Morlet小波作为母小波,测量精确率提高约20%。     

基于彩色复合光栅投影的三维轮廓测量方法

在测量同时含有轮廓突变与梯度较大的物体时,受被测物体高度变化引起的非截断相位变化与背景分量的影响,相位则很难正确展开;对此采用彩色复合光栅投影的三维轮廓测量方法:即用软件生成含有两种不同颜色的彩色光栅,其中每种颜色分量的光栅又具有两种不同的频率,通过LCD投影仪投射到物体表面,这样只需一次采集,就能消除图象背景分量对测量的影响,在扩大测量范围同时可达到以往双频技术中多次采集的测量突变效果;最后通过分析变形光栅中频谱混叠问题以及计算机模拟和实验验证,证实了该方法的可行性。     

基于TFBP网络的人脸皮肤纹理识别方法

为了可观地评价皮肤的质地,采用图像纹理分析中的空间灰度共生矩阵法提取皮肤纹理图像的重要特征,建立一种新的人脸皮肤纹理的测量识别模型.首先对采集到图像进行预处理,然后采用空间灰度共生矩阵法提取纹理图像的5个特征,最后通过TFBP网络对皮肤纹理图像的训练与分类识别实验结果很好的证明了这种纹理分析与测量方法的有效性.     

基于纹理的皮肤检测

实时敏感图像检测可以有效地控制国际互连网中的色情图像传播。它的检测手段主要是对皮肤区域进行辨识,而皮肤纹理检测又是皮肤区域辨识中的重要内容。该文采用基于DCT变换和Gabor小波变换两种方法进行皮肤纹理的特征提取,提取的特征作为高斯混合模型(GMM)输入向量,然后通过GMM进行皮肤纹理检测。实验是在360幅敏感图像以及2400幅经过分类的非敏感图像的测试集进行,结果表明基于Gabor小波变换的皮肤纹理检测取得了比基于DCT变换更好的效果,其正检率可以达到95%。     

敏感图片过滤中大块皮肤区域的检测方法

针对色情图片中大块皮肤区域的特点,提出一种简单有效的检测方法。首先通过RGB颜色空间上的一个分段肤色模型过滤掉非肤色像素,得到候选皮肤区域;然后利用候选区域内像素的纹理粗糙度,统计得到整个候选区域的纹理粗糙度进行纹理过滤;最后计算候选肤色块的分形维数,用以过滤最难区分的沙漠类照片中的伪皮肤区域。实验结果表明,算法保持了较高的检出率和较低的误检率。     

基于颜色和纹理的皮肤检测方法

提出一种新的基于颜色和纹理特征的皮肤检测方法,应用JSEG算法将图像分割成任意形状的相似图像区域集,然后从中提取颜色特征和纹理特征,最后应用高斯混合模型（Gaussian Mixture Model,GMM）,并根据一定的判断准则（综合考虑颜色特征和纹理特征）进行皮肤和非皮肤区域分类．     

A new dynamic cellular learning automata-based skin detector

Skin detection is a difficult and primary task in many image processing applications. Because of the diversity of various image processing tasks, there exists no optimum method that can perform properly for all applications. In this paper, we have proposed a novel skin detection algorithm that combines color and texture information of skin with cellular learning automata to detect skin-like regions in color images. Skin color regions are first detected, by using a committee structure, from among several explicit boundary skin models. Detected skin-color regions are then fed to a texture analyzer which extracts texture features via their color statistical properties and maps them to a skin probability map. This map is then used by cellular learning automata to adaptively make a decision on skin regions. Conducted experiments show that the proposed algorithm achieves the true positive rate of about 86.3% and the false positive rate of about 9.2% on Compaq skin database which shows its efficiency.     

基于皮肤纹理特征的高分辨率人脸图像识别

提出一种基于皮肤纹理特征的高分辨人脸图像识别算法。通过人脸轮廓提取人脸的皮肤纹理特征点,利用Gabor滤波器提取人脸关键区域的皮肤纹理特征,根据纹理区域相关性进行特征匹配。在FRGC v2.0数据库上的实验结果表明,当认假率为0.1%时,该算法的认证率可达97.8%,且使用高分辨率人脸图像可提高人脸识别的性能。     

钢板表面缺陷在线视觉检测系统研究

本文设计了一套智能无损检测系统以实现对钢板表面缺陷的在线检测.检测系统由新型LED光源,明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD器件、FPGA嵌入式处理系统和缺陷自动分类子系统等组成.系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测,并基于Bayes决策理论,实现缺陷的自动分类功能.本系统在实验室检测指标为:宽度最大为1 800 mm,运行速度不大于1.5 m/s,振动幅度小于1 mm,横纵向检测分辨率为0.8 mm×0.8 mm,尺寸检测误差不大于1 mm.     

A unified method for appearance and geometry completion of point set surfaces

This paper presents a novel approach for appearance and geometry completion over point-sampled geometry. Based on the result of surface clustering and a given texture sample, we define a global texture energy function on the point set surface for direct texture synthesis. The color texture completion is performed by minimizing a constrained global energy using the existing surface texture on the surface as the input texture sample. We convert the problem of context-based geometry completion into a task of texture completion on the surface. The geometric detail is then peeled and converted into a piece of signed gray-scale texture on the base surface of the point set surface. We fill the holes on the base surface by smoothed extrapolation and the geometric details over these patches are reconstructed by a process of gray-scale texture completion. Experiments show that our method is flexible, efficient and easy to implement. It provides a practical texture synthesis and geometry completion tool for 3D point set surfaces.