基于改进形状上下文特征的二值图像检索

提出了改进的形状上下文算法以克服传统的形状上下文算法不具备旋转不变性这一缺点。该算法利用找寻包含采样点数最多的角度区间的方式改变图像角度,对相对应的区域进行比较,并计算匹配代价,从而为形状上下文加入旋转不变性。为提高运算速度,算法也引入了剪枝方法,解决了进行直方图距离计算时遍历采样点的问题。实验显示,本文的算法在公开数据库上测试得到的精确度召回率(PR)曲线与郑提出算法的PR曲线性能接近,但是计算速度较其提升了近1倍;与传统的形状上下文算法相比,提出算法的PR曲线更为优越,且检索精度有较大提高。因此,提出的算法综合检索性能更好,能够有效地的应用于二值图像检索领域。     

Inspection of weld shape based on the shape from shading

The weld bead shape is crucial for weld quality. Automatic inspection on the 3D shape of a weld bead is achieved by recording the image of the weld bead with an optical sensing method and then calculating the 3D shape parameters with a shape-from-shading technology based on a single image in the computer-vision domain. The paper first introduces a method of shape from shading based on a single image and puts forward its implementation. It then presents the improved measures of the original algorithm according to the defects of the computed results and finds accuracy compared with the former method by a synthetic image. Finally, the improved algorithm is applied to the surface height reconstruction of weld bead successfully .     

基于层次特征描述子的三维CAD模型检索

为提高三维CAD模型检索对模型局部细节特征的区别能力,提高相似性比较和检索效率,提出一种基于图谱及空间词袋表征的CAD模型层次特征描述子构建和检索方法。依据模型的B-Rep表示形式,提取其必要的几何拓扑属性等信息,将三维CAD模型用属性邻接标记图表示;将模型训练集合中的各模型分割成面面互连且具有一定工程意义的局部区域,依据图谱理论对其进行局部特征描述,并通过聚类构建词汇本;基于局部区域图谱及空间词袋表征构建CAD模型由细粒度到粗粒度的层次化特征描述子,并据此采取一种粗检索与精匹配相结合的两层检索机制进行三维CAD模型检索。实验结果表明,该方法能较好地区别模型局部细节特征,检索质量和效率均有明显提高,可有效支持CAD模型的重用。     

Content-based image retrieval system for cutting tools

Content based image retrieval has recently been investigated extensively. Images and video are queried to identify particular scenes or objects. The method can serve as an alternative to keyword type retrieval or complement such a system; depending on the application, it may be the only viable method of search. In this paper we consider the retrieval of cutting tools based on image content. Three methods are used for image retrieval which are based on matching of colour histograms, angle count histograms and image intensity histograms. The developed system is able to retrieve images that are reasonably similar. Additional work is needed to detect objects that are part of an image and also to improve the accuracy of the search.     

图像处理技术在焊缝射线探伤中的应用

针对机械零件X射线图像的特点,对其缺陷的提取技术进行了研究,提出了基于迭代的阈值构造方法和基于数学形态学的边缘提取算法.针对在工作现场采集的射线探伤底片进行数字成像,结合图像的变换、中值滤波、阈值分割、边缘检测、特征提取、模式识别等算法,通过适当的处理和分析,对压力容器焊接缺陷进行自动检测与识别,最终实现了对焊接缺陷的机器自动识别.实践证明,该方法具有一定的快速性和实用性.     

强反射表面缺陷图像预处理

为了校正强反射表面图像的亮度不均匀性,抑制局部强亮度现象,同时使其保留足够多的原始图像信息,研究了强反射表面缺陷图像的预处理方法。分析了强反射表面的光学特性,研究了偏微分方程理论及同态滤波算法,在此基础上提出了一种基于偏微分方程的同态滤波算法,即采用热传导方程滤波算子对同态分解的图像进行处理。引入信息熵对不同尺度参数下的处理效果进行评价,从而确定热传导同态滤波的尺度参数,并将该算法与背景去除法、基于小波的同态滤波算法进行了比较。对比实验表明,采用提出的算法处理后得到的图像其灰度级均匀分布在1～6之间,信息熵值均在91%以上。该方法校正了图像亮度的不均匀性,提高了图像质量,同时能保留足够多的原始图像信息。     

基于内容的图像检索技术概述及其发展趋势

介绍了基于内容的图像检索技术的特点和系统框架,讨论了各种特征提取技术以及相关反馈,性能评价等内容,并对未来的发展方向做了展望.     

基于字典描述向量的实时图像配准

针对传统的特征向量计算方法复杂度高、耗时长、占用内存多等缺点,提出了一种基于字典描述向量的图像配准方法。该算法采用K-奇异值分解（K-SVD）方法生成字典,通过比较特征点临近区域图像与字典中基底图像的相似性得到特征描述向量,从而降低了描述向量的计算复杂度,提高了算法的实时性。实施该算法时,首先通过随机KD树算法对参考图像和待配准图像的特征点进行匹配,然后使用经典随机抽样一致性（RANSAC）算法剔除误匹配点对,最后应用最小二乘法对得到的匹配点对进行参数估计,从而得到两幅待配准图像的空间几何变换关系。实验表明结果,本文提出的描述向量计算方法降低了描述向量的存储空间,加快了特征匹配的速度,可在保证配准准确度的前提下实现配准过程。     

用于图像检索的三种分类器方法及其性能评价

为了研究基于不同分类器的基于内容图像检索(CBIR)方法检索结果之间的关系,针对3种基于不同分类器的CBIR方法—基于解析特征相似性的k近邻方法、基于学习特征相似性的BP神经网络方法和基于信息论的互信息方法,分析研究了它们各自的检索性能以及它们之间检索结果的相关度和权重相关度(相关度描述不同CBIR方法检索到相同ROI占返回ROI总数中的比例信息,权重相关度则描述这些相同的ROI在各自检索结果中的不同排序位置信息)。实验结果表明,K-NN,BP-ANN和MI之间检索结果相关度较差,当返回15个ROI时,平均查准率分别为72.6%7,0.7%和68.9%,K-NN与MI,K-NN与BP-ANN以及MI与BP-ANN之间检索结果相关度分别为7.09%,9.60%和14.37%,权重相关度分别为0.011,0.023和0.039。这表明,由于基于不同分类器,不同CBIR方法可能会检索到视觉上和排列顺序上非常"不同的"相似图像。     

Real-time image processing for vision-based weld seam tracking in robotic GMAW

Image capturing and processing is important in using vision sensor to effectively track the weld seam and control the weld quality in robotic gas metal arc welding (GMAW). Using vision techniques to track weld seam, the key is to acquire clear weld images and process them accurately. In this paper, a method for real-time image capturing and processing is presented for the application in robotic seam tracking. By analyzing the characteristic of robotic GMAW, the real-time weld images are captured clearly by the passive vision sensor. Utilizing the main characteristics of the gray gradient in the weld image, a new improved Canny edge detection algorithm was proposed to detect the edges of weld image and extract the seam and pool characteristic parameters. The image processing precision was further verified by using the random welding experiments. Results showed that the precision range of the image processing can be controlled to be within ±0.3 mm in robotic GMAW, which can meet the requirement of real-time seam tracking.     

基于内容的医学图像检索技术的研究

由于图像特征的大范围的应用,医学图像数据已经迅速发展起来,正是这种发展,导致了人们对高效率医学图像数据的检索和管理的需求的增长,而基于内容的医学图像检索技术的研究也变得越来越重要.讨论了几种常用的基于内容的医学图像检索中图像特征的提取方法,并重点分析了语义和视觉特征相结合的特征提取方法,最后对基于内容的医学图像的检索技术的研究进行了总结.     

基于SUSAN算法的X射线焊缝图像缺陷提取

针对X射线焊缝图像存在对比度不高、灰度分布不均衡、图像中噪声多以及动态模糊等特点导致焊缝缺陷难以提取等问题,提出了一种基于SUSAN算法的焊缝缺陷提取方法。首先设定了采集图像的有效焊缝区域,减小了所要处理的数据量,进而对该区域进行了中值滤波处理;然后通过SUSAN算法找到了每一行焊缝缺陷区域的入口点及出口点,从而实施了缺陷分割;接着再结合数学形态学运算,滤除了孤立的噪声点与间断点,实现了缺陷区域准确定位。在VC++6.0平台上,针对常见的几类缺陷,包括裂纹、气孔、烧穿、未熔合等,取共100张焊缝缺陷图片进行了算法测试,与人工观测结果相对,正确率约为87%。研究结果表明,焊缝图像噪声过多以及对比度太小是未能正确分割出焊缝缺陷的主要原因。     

基于形态学和小波的视觉图像模糊检测弧焊质量控制研究

焊接过程自动控制一直是焊接界研究的前沿课题,而焊接视觉图像检测是实现焊接过程自动控制的重要步骤。针对弧焊过程中焊接图像噪声大、稳定性差的特点,提出了一种基于小波降噪和形态学模糊检测的算法。通过将该图像检测算法应用于焊接动态过程熔池图像的处理,并结合模糊PID闭环控制理论,一套完整的弧焊过程熔透控制系统在得以研究实现。通过对Q235钢板的TIG焊工艺实验表明,该控制系统可以有效地克服焊接过程中的外界干扰,从而保证焊缝成形质量的稳定。     

基于主动小样本学习的管道焊缝缺陷检测方法

基于X射线探伤的焊缝缺陷检测是维护管道安全的关键环节,实现高精度、高效率的缺陷智能检测是推动无损检测智能化、现代化的重要方面。目前,基于深度学习的缺陷检测方法很难达到较高的精度和效率,因其需要大量标注样本且难以获取。针对这一问题,提出了一种基于主动小样本学习的管道焊缝缺陷检测方法。首先,基于轻量级神经网络提取小样本特征,以数据驱动的方式训练缺陷检测器;然后,推理无标签样本计算检测及分类不确定度并充分挖掘价值样本;最后,根据高价值样本微调网络参数,以最小的成本获得较高的性能提升。实验结果表明,方法能够利用更少的样本,在保证运行效率的前提下,提高约8%的精度。     

一种基于形状分布的工程图形整体相似性检索方法

目前工程图资料是企业进行新产品设计和开发的重要依据和基础,产品设计师经常需要参考以前的工程图。为此本文提出一种基于形状分布的工程图形整体相似性检索方法。该方法首先采用统计理论对工程图形进行离散化表示,对工程图形进行随机采样;然后对随机生成的样本进行统计并生成一个形状直方图,构造形状分布曲线,将工程图形之间的相似性计算转化为形状分布曲线之间的距离度量;最后采用EMD距离方法计算两个形状分布曲线之间的距离。实验结果表明,该方法能够实现工程图形的整体相似性检索,并且检索性能能够满足实际应用要求。     

集成形状比较技术的产品实例检索研究

为有效地缩短新产品的开发周期,提出了集成形状比较技术的产品实例检索的框架.根据形状分布方法,对零部件三维模型进行相似性度量,采用模糊C均值聚类算法对已有产品实例的三维模型进行聚类.三维模型的类别形成高维的欧式空间,从而提出采用向量空间模型表达产品实例.给出了实例库建立和实例检索的过程.实验研究表明,该方法应用到具体设计领域,可以提高基于实例设计的自动化程度和检索的准确度.     

数字型探伤仪在纵缝缺陷定位上的应用

数字型超声波探伤仪在加氢反应器筒节纵缝中的缺陷定位上的应用，替代了以往缺陷定位时，用繁琐公式计算的麻烦，从而使缺陷定位更快捷、准确，提高了生产效率。     

条纹投影三维形貌测量的变分模态分解相位提取

针对条纹投影三维形貌测量涉及的相位提取,提出了一种基于变分模态分解的单幅条纹投影相位提取方法。通过建立变分模态分解模型和极小化变分模态分解将单幅投影条纹图分解成背景部分、条纹部分和噪声部分。然后对得到条纹部分进行Hilbert变换和反正切变换得到包裹相位;对其进行质量导向相位解包裹和Zernike多项式去载频得到解包裹相位。将该方法与Fourier变换、连续小波变换进行了对比,结果显示:本文提出的相位提取方法相位误差为3.14×10-4,小于Fourier变换和连续小波变换方法对应的误差3.30×10-4和6.52×10-4。模拟和实验结果表明:本文提出的方法在处理具有边缘信息投影条纹图时具有优势,能够提取出更准确的相位信息,可有效地用于含边缘不连续和突起的三维物体测量。     

用于光学薄膜缺陷检测的快速图像分割算法

为减少光学薄膜缺陷的漏检和误判,提高检测的快速性,提出了一种基于误差修正理论的图像分割算法.该算法接受带有随机误差的背景图像,并以各像素点灰度值残余误差与标准差的偏离程度作为分割依据,最终将缺陷检测转化为粗大误差判别.该算法使每个像素点都具有一个自动更新的最佳分割阈值,可改善全局或局部阈值分割不彻底的缺点.由于在系统初...     

焊缝图像处理技术在激光拼焊中的应用

基于拼板激光焊接工程中的视觉跟踪系统,应用相关图像处理技术,建立了一种焊缝跟踪的图像处理流程模型,并通过实验验证了该模型的正确性.