喷油器底座自动检测设备的研制

基于图像处理技术,研制了一台基于工业CCD摄像机的喷油器底座自动检测设备.利用三菱FXlN-24MT可编程控制器实现了工件的全自动化检测控制.设计了可调式均匀散射光源、基于方向链码的圆边缘提取算法,针对被测工件图像边缘在高度上不共面时普通调焦函数无法进行调焦定位的问题,提出了一种基于特征边缘跟踪的调焦评价方法,提高了测量精度.试验证明,该检测设备使用方便,精度高,速度快,可满足生产检测的需要.     

基于边缘过渡点抑制的双阈值图像调焦方法的研究

本文对视觉测量中的自动调焦技术进行了研究。对离焦时图像的变化规律进行了理论分析,提出了基于边缘信息调焦法的参考原则,提出了基于双阈值调焦评价和边缘过渡点抑制的调焦方法,提高了调焦函数对边缘的敏感性和调焦效率,并减小了调焦过程中光强变化对调焦精度的影响。     

基于面阵 CCD 的航空相机摄影高度自动测量及调焦

目的：实现航空像机摄影高度自动测量和调焦，方法：用小波变换提取面阵CCD图象边缘，用图像特征参数确定成像范围内同一目标在不同CCD面上像的位置和高度。结果：分析了从众多目标中提取目标点的特征参数的方法。给出了设计系统的硬件框图。结论：该方法使爱人旬机调焦自成体系。     

三坐标测量中测头半径误差分析与修正方法

三坐标测量机的工作效率和测量精度与测头密切相关,当测头接触到工件时,三坐标测量机接收的坐标值是测球中心点的坐标,测量软件将自动沿着测针从接触点回退的方向加上一个测球半径值作为测量值.如果探测点所在平面的法线方向与工件坐标系的任何一个坐标轴不平行时,被修正点并非真正的接触点,这样就造成了补偿误差.通过对三坐标测量机工作原理和测头误差所产生的原因的分析,给出了在实际测量过程中应采用的几种修正测头误差的方法.     

基于MTF的十字线目标自动调焦算法

十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量多幅图像在固定频率下的MTF值绘制调焦曲线,得到调焦曲线的唯一极值点即正焦位置;在Matlab运行环境下,与现有算法进行比较,结果表明,基于数字图像MTF的调焦函数可实现单张图片的清晰度值计算仅用0.01s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。     

工件自动检测系统

为了对被测工件的尺寸、外观及疵病实现快速准确的检测和识别,本文设计了一种光学成像技术与计算机图像处理技术相结合的应用系统.本测量系统的原理是由摄像机摄取被测工件图像,对工件的图像进行外型轮廓提取,并利用先验数学模型计算工件的几何尺寸,最终对工件进行合格品与非合格品的分选.该系统具有测量精度高,采样速度快,稳定可靠的优点.本文提出了一种改进的哈夫变换图像检测算法,该算法对边缘曲线检测效率高,具有受噪声和曲线间断的影响较小的优点.实验结果表明,本测量系统优于传统的测量方法.     

经纬仪望远镜系统常见故障的判断和排除

望远镜是经纬仪上的主要光学部件,用以瞄准被测零件和目标。经纬仪上的望远镜属测量型,又称计量型望远镜,由于仪器在运输和使用过程中常受到意外震动,使各部件相对位置改变,造成使用不灵活,成像不清晰等常见故障,必须进行调整。1 .目镜部分故障( 1 )目镜调焦时,转动不灵活是因为目镜调焦螺旋与目镜管之间润滑油太干和灰沙的侵入造成的。修理时需要用汽油彻底清洗目镜管和调焦螺旋上的油泥及灰沙,并等汽油完全挥发后,再涂上新的润滑油即可。( 2 )目镜调焦时,视场里的像也随着跳动原因是调焦螺旋与目镜管之间间隙太大,造成调焦螺旋晃动,致使目…     

实时自动对焦的研究

提出一种自动对焦技术,其调焦评价函数棗图像的平面微分平方和能够反映图像高频分量的能量。用计算平面微分平方和的方法在空间域上计算相邻像素亮度差值的平方和,对应于在频率域上计算图像高频分量的能量和,此值越大,图像对焦越准确。用平面微分平方和计算一行图像(N个像素)的调焦评价函数时,计算时间仅为2 (N -1)个时钟周期。     

面向直线类目标图像测量的对焦算法

针对直线类边缘图像测量中的对焦问题,文章提出了一种利用被测边缘梯度信息的对焦算法。在包含被测边缘的区域内,该算法计算各行或列中被测边缘点的梯度值,求出这些梯度值的平均值;根据聚焦时边缘梯度相对达到最大的成像特点,将所求得的边缘梯度平均值作为聚焦程度的评价准则。该算法与两种常用对焦算法——灰度差分法和灰度方差法的对比试验表明,在保持平滑性不变的情况下,该算法的单峰幅值比灰度方差法大10倍;它克服了灰度差分法依赖阈值的缺点,而且平滑性明显优于后者,其局部波动平均幅值仅为灰度差分法的1/10。     

基于聚焦探测法的非接触表面形貌测量仪的研究

介绍了一种基于光驱聚焦探测技术的光触针式表面形貌测量系统。测量光束聚焦于被测表面上,当被测表面高度变化时,Z向精密位移工作台在步进电机和压电陶瓷的粗、精两级驱动下,使得工件沿垂直方向移动,让焦点始终聚焦在被测表面上,工作台的位移反映了工件表面高度的变化,该位移量由衍射光栅干涉位移传感器测得。该系统的垂直分辨力为1nm,垂直测量范围为2mm左右。     

基于焦点度量与模糊逻辑的多聚焦图像融合算法

目的为了使多聚焦灰度图像融合时保持源图像清晰信息,并有效抑制块效应和重影现象,基于3种不同聚焦测量与模糊推理系统,设计一种焦点度量与模糊逻辑的多聚焦灰度图像融合方案。方法首先,分别利用空间频率(SF)、改进的Laplacian能量和(SML),以及梯度和(SOG)计算输入灰度图像在像素邻域的局部焦点特征,并利用像素相关性改善对比度,从而得到SF,SML,SOG等3种聚焦度量。其次,根据SF与SML强度关系,建立焦点三态图,结合互补聚焦信息,并进行形态、中值滤波和一致性检查,消除狭窄的鸿沟和突起问题。然后,引入模糊逻辑算子,将每个图像像素的SF,SML图以及SOG作为模糊化的输入,通过模糊规则和去模糊器,生成每个图像的融合权重。最后,根据焦点权重执行加权融合,形成最后的融合图像。结果实验结果表明,与当前流行的融合方案相比,对于灰度图像,所提算法在融合性能上具有一定的优势,其融合图像具有更好的景深信息,避免了块效应与重影现象。结论所提算法具有良好的融合质量,能够有效提高灰度图像的分辨率,在图像处理领域具有一定的价值。     

计量型紫外显微镜实时焦点及倾角测量算法的研究

计量型紫外光学显微镜采用248 nm深紫外光源和高数值孔径物镜系统,工作距离和景深均很小,为实现清晰的成像,需要进行自动聚焦。因此研究了一种焦点及倾角测量算法,采用基于图像处理的自动聚焦方法,选择Tenengrad函数作为图像清晰度判据,进行清晰度评价。针对在扫描测量时标准样板倾斜与镜片可能会出现相撞的问题,提出了样板倾角测量方法来判断样板的倾斜方向和角度,从而确定物镜执行器的移动方向,实现物镜扫描成像过程中的动态对焦。     

针尖增强拉曼系统高数值孔径物镜对焦方法研究

为提高针尖增强拉曼系统对焦准确性和效率,提出通过分析CCD相机拍摄的光斑图像的像素值实现自动对焦的方法。首先快速粗调焦缩小调焦范围,然后再慢速细调焦提高调焦精度。实验表明:与Tenengrad评价函数相比,方差评价函数更适用于针尖增强拉曼光谱测量系统自动对焦,聚焦到样品表面时对焦结果的无偏估计标准差<0.25μm,具有较高的重复性和鲁棒性;快速粗调焦可提高调焦效率,避免陷入局部最优解;慢速细调焦评价函数曲线在焦点附近呈现“M”形,可通过二次拟合提高调焦精度。     

叠焦三维显微视觉测量聚焦评价算法研究

为了精确、快速提取叠焦三维显微视觉测量的叠焦图像序列像素点聚焦位置,提出了基于最大梯度的聚焦评价算法。设计了2个带通掩膜算子和4个高通掩膜算子,在带通信号和高通信号中提取每个像素点对于相邻像素点强度变化的最大值来表示该点的聚焦程度,以提高聚焦评价函数提取梯度信息的能力。采用自适应梯度阈值分割算法提高了聚焦评价的灵敏度,降低了聚焦评价曲线的波动及次峰的影响。开展实验对算法的实际性能进行验证,结果表明：相较经典的空间域聚焦评价算法,基于最大梯度的聚焦评价算法的鲁棒性、灵敏度、无偏性和单峰性均显著提高,且具有很好的实用性,能够有效满足复杂轮廓微纳米级三维显微测量聚焦评价要求。     

基于点扩散函数的散焦图像复原及其效果比较

针对已知的散焦图像数学模型,通过先估计点扩散函数(PSF),然后利用维纳滤波估计原始清晰图像的方法,探讨PSF、调制传递函数(MTF)的估计方法,具体包括边缘地物法、空间频率响应法、基于APEX方法的估计算法.结合复原图像的模糊度客观评价函数和主观视觉评价来判别各方法的优劣,结果表明:边缘地物法较优.     

Studying Grout Propagation in Granular Soils by Image Processing Techniques

Abstract: This article presents two image‐processing techniques which allow studying grout propagation in granular soils. The first one deals with the evaluation of the cement grout concentration using UV spectrophotometry. The second is based on image segmentation processing: active contour model. We propose to develop the active contour model image analysis technique. This process, currently applied in the field of medicine, can be transposed to grout flow detection during soil injection. They are powerful image segmentation techniques that combine geometry, physics and approximation theory. Two distinct formulations exist to employ these techniques, parametric or geometric curves. These models have proven to be effective in segmenting and tracking non‐rigid structures. They exploit features derived from the image data together with a prior knowledge about the location, size and shape of these structures. We focus on a parametric approach for deformable models. They support highly intuitive interaction mechanisms. Those mechanisms allow, when necessary, researchers to bring their expertise to bear on the model‐based image interpretation task. In this paper, we show the development of the two different image analysis methods employed in our experiments for grout detection and grout concentration measurement.     

面阵CCD航空相机的自动对焦技术研究

航空相机在成像过程中，摄影距离随飞行平台高度发生改变，为满足摄影分辨力的要求，镜头位置要相应调整，利用面阵CCD图像经小波变换后获取的图像边缘特征和CCD交汇测距原理，实现目标距离自动测量和相机自动对焦。