基于图像清晰度评价函数的CCD摄像机自动调焦技术研究

自动调焦技术是提高CCD摄像机测量精度的一个重要手段,特别是在小景深及高精度的测量中.图像清晰度评价函数是计算机自动调焦中的关键技术.本文介绍了针对几种图像清晰度评价函数实现的CCD自动调焦过程以及调焦后可在低分辨率CCD摄像机上获得高分辨率图像的手段.     

一种改进的自动调焦爬山搜索算法

图像法自动调焦的一个关键问题在于图像清晰度评价函数的选取,自动调焦的过程就是求取图像清晰度评价函数最大值的过程。针对普通的爬山搜索算法易受到调焦评价函数局部极值干扰而不能准确调焦的问题,提出了一种改进的爬山搜索算法。该算法以连续3次的调焦函数值的变化情况作为确定调焦方向的判据,有效地避免了局部极值的干扰。     

一种基于图像处理的舌象采集自动调焦算法

为快速准确地采集到清晰的舌图像,必需智能调整并控制摄像镜头与舌体的位置。提出了影响图像质量的因素,如清晰度、反光比、对中性、阴影比、光照条件、焦距等,以及在调整镜物位置时用到的调焦的方法,并与调焦技术相结合,建立了适合图像质量与镜物距离之间关系的数学模型。自动对焦的过程就是运用爬山搜索算法求取对焦评价函数最大值的过程。传统的爬山搜索算法会受到对焦评价函数局部极值的干扰而不能准确对焦,本研究对每一帧图像先进行预处理,然后采用先粗后精两步法,有效地排除了这种干扰。用VC++6.0编程实现了自动调整采集设备获取质量最佳图片的过程。试验结果表明此方法具有快速、抗干扰强、精确等特性。     

利用CCD实现高精度自动调焦系统

本文介绍一种利用CCD器件和微机控制实现自动调焦的新原理,以及对用此原理研制成的自动调焦系统进行实验的结果。     

遥感相机自动调焦的研究

介绍了用差分对比传递函数作为判据进行遥感相机自动调焦的原理，并用黑白条栅和卫星照片作为景物进行了实验研究，实验结果表明：这种方法具有调焦精度高，速度快，受像移影响小，适应性能好的优点。     

投影光刻机中的电控调焦系统

本文介绍了用于投影光刻机的电控调焦系统的工作原理、系统结构和电路设计,讨论了主要器件选择原则,给出了电路实践结果。     

基于传感器调焦的设计与实现

分析了温度、大气压力、摄影高度的变化对航空相机离焦的影响,提出了计算相机离焦量的数学方程,给出了基于温度、压力传感器信号和GPS高度数据通过移动CCD进行自动调焦的设计,试验结果表明,这种方法不仅可行,而且调焦精度高,非常适用于航空相机系统。     

用CCD实现调焦的电控系统研究

本文集中论述了采用CCD作光电转换器件,并利用计算机进行控制的自动调焦装置电控系统的设计思想、工作原理及误差分析。     

机器视觉测量算子耦合显微图像内容的快速聚焦机制

针对显微聚焦速度慢、精度不够等难题,设计了机器视觉测量算子;根据显微图像内容,自动选择图像有效聚焦点,提出了二者相融合的快速自动聚焦算法.将最大灰度值像素作为有效聚焦点,并引入清晰度评价函数,嵌入爬山搜索法,快速锁定Z轴聚焦位置,解决显微聚焦速度慢、精度不够的问题.实验结果表明,相对于传统方法,文中算法具有更高的聚焦效率与精度.方案应用在快速自动聚焦上可以达到较好的效果,在工程上应用是可行的.     

基于结构光三维视觉焊缝跟踪系统的研究

研制了一套基于结构光三维视觉传感器的焊缝自动跟踪系统．其原理是,采用VC语言开发出图像处理软件,通过计算机准确提取三维视觉传感器检测到的焊缝的中心位置,再反馈到控制机构发出控制信号,控制执行机构,达到对焊缝的跟踪．并通过试验验证了基于结构光三维视觉传感器焊缝跟踪系统的可靠性．     

基于双目视觉的激光位移传感器标定方法

为了提高激光位移传感器在工业机器人末端坐标系下的标定精度,提出基于双目视觉的激光位移传感器标定方法. 该方法通过双目视觉技术重建激光光束投影在平面上的光斑位置,利用手眼标定参数将光斑位置转换至机器人末端坐标系,同时利用最小二乘方法将光斑拟合成光束直线,获得机器人末端坐标系下的传感器光束方向及零点位置以完成标定. 该方法可同时标定机器人末端上的多个激光位移传感器,无须采用有精度要求的辅助工件标定,具备精度高,鲁棒性强优势. 基于标准球的精度评价实验结果显示,在3倍标准差范围内该方法标定后的激光位移传感器测量精度范围为0.038 6±0.025 8 mm,满足机器人加工要求.     

视觉片上系统芯片

介绍了CMOS图像传感器领域的一个重要研究分支——视觉片上系统(SoC)芯片.重点阐述了视觉SoC芯片的研究背景、应用领域、国内外的研究动态和关键科学技术问题.围绕开展的研究内容和取得的研究成果,详细地介绍了视觉图像信息处理的特征、视觉SoC芯片的架构、芯片的电路设计、视觉SoC芯片实现和测试结果.它具有图像处理速度快、功能强、功耗低、体积小和成本低的优点,在高速运动目标的实时追踪、机器人视觉系统、图像识别、智能交通和虚拟现实等领域具有广泛的应用前景.     

基于单目机器视觉的耐火砖检测技术

耐火砖的检测以往需要在艰苦的环境下采用手工操作来完成。对传统的检测方法进行改进,将单目视觉检测技术和图像处理技术应用于耐火砖的尺寸测量。先用高分辨率的摄像机采集耐火砖的图像,再对图像进行边缘提取、连接、分割与拟合计算,提取出砖块图像的特征信息,最后根据目标平面和图像平面间的映射关系精确地计算出耐火砖的长度和宽度。实验结果表明,该测量系统结构简单、性能稳定,能够快速准确的对耐火砖实现尺寸测量。     

一种基于视觉测量的大型自由曲面拼接方法

针对不规则复杂大尺寸三维面型测量的问题,提出一种基于视觉测量技术的大型自由曲面拼接方法。将大型曲面分为若干子块,采用双摄像机面结构光方式获取局部子区域密集点云,在曲面上布置若干标志点,其坐标采取近景摄影测量方法获得,对这些标志点进行局部子块坐标系到全局坐标系的转换,得到自由曲面面型。避免了一般标志点拼接方法的累积误差,解决了非编码标志点匹配及匹配奇异问题。实验表明,在1065mm×1000mm×255mm范围内,用19块子区域进行拼接,平均拼接误差为0．045mm。     

MiroSot机器人足球视觉系统图象畸变的几何校正

针对MiroSot足球机器人视觉系统中的图像畸变,采用了一种新的几何畸变数学模型几何校正方法.考虑摄像头不在场地中央正上方及摄像头偏转后的情形,对镜头几何畸变数学模型进行了修正.通过取场地特征点坐标构成方程组,解出模型中的待定系数.采用牛顿迭代法实现全场坐标的校正运算,并在VC6.0上实现了新的几何校正算法,结果表明场地图像畸变得到了有效的校正.     

基于激光线扫描的双目立体视觉测量方法研究

为实现工业中汽车、飞机、骨骼和模具外形等物体的三维重建,介绍了基于激光线扫描的双目立体视觉三维测量系统.2个摄像机同时摄取一个扫描激光光条图像,经过图像预处理、光条特征点提取、图像匹配,利用视差计算出光条上所有点的坐标值,即光条处物体的三维信息.通过坐标系之间的转换把各光条统一到同一世界坐标系下,得到整个物体的三维重建.利用该系统对一标定块进行测量,空间距离误差小于0.1 mm,并对鼠标进行扫描测量,得到其表面的三维数据,基本满足逆向工程的要求.     

激光直写调焦系统特性及离焦应用研究

为适应直接光刻法高效制作不同线宽的需要,提出了一种基于二象限探测器的新的调焦方案用于极坐标激光直接写入设备,这种调焦方案适于在离焦状态下制作不同线宽线条.针对转台和直线平移台两种主要离焦源的不同特点,采用快速精动机构和慢速粗动机构进行补偿.二象限光电探测器、压电型微位移执行器和高压运算放大器等分别构成调焦系统的输入、输出和驱动部分.该激光直写设备在离焦模式下制作了均匀的3.0 μm线宽的螺旋线,表明了离焦直写在制作可变线宽上的可行性.