光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正

为了提高光笔式便携三维坐标视觉测量系统的稳定性,根据系统的测量原理和成像机理,在CCD摄像机像平面内对光笔上被测控制点的实际像点坐标进行平面直线最小二乘拟合,得到修正后的实际像点坐标;对计算出的被测控制点坐标在摄像机坐标系中进行空间直线的最小二乘拟合,得到修正后的被测控制点坐标,推导出了平面和空间直线的最小二乘拟合和数据修正公式.实验结果表明,经过上述数据处理后,被测点坐标的测量稳定性在Z,Y,X方向上可分别提高0.644 mm,0.04 mm,0.002 mm.     

一种基于机器视觉技术的鸡蛋裂纹检测

为了实现对鸡蛋壳裂纹的检测,提出了一种基于机器视觉技术的鸡蛋裂纹检测系统设计方案,该系统的硬件部分采用红色LED作为光源,选用背景光照射方式,在封闭的环境中通过CCD摄像机来获取单个静止鸡蛋的图像。软件部分采用灰度转换,中值滤波,线性锐化,阈值分割,边缘轮廓特征提取等手段实现图像的裂纹检测,最后基于图像的数学特征去除干扰因素,准确定位裂纹。实验结果表明系统对破损鸡蛋检测的准确率达到了93%。     

基于机器视觉的发动机喷嘴检测系统的设计

以检测发动机喷嘴上几何尺寸为目的,设计了以TMS320DM642DSP为处理器,利用机器视觉技术进行检测的系统;通过CCD摄像机采集被测喷嘴的数字图像,在DSP中进行图像去噪、边缘检测、图像识别等图像处理过程,识别出被测尺寸并计算出值;阐述了该系统的工作原理和图像处理的算法,流程及实验结果。     

面向单向器星轮自动化装配的视觉检测定位

针对传统单向器星轮人工装配效率低下问题,分析了单向器星轮装配过程,构建了基于计算机视觉技术的工业机器人自动化装配方案;首先利用CCD摄像机捕捉星轮表面形貌图像,然后利用Open CV视觉库进行了摄像机标定,再结合图像噪声去除,Hough圆检测,轮廓提取等技术,实现了星轮位姿的非接触式视觉检测;最后以单向器为例验证了该检测方法的有效性,机器人通过视觉获取的星轮位姿信息完成自动化装配.     

基于计算机视觉的齿条测量方法研究

提出一种基于计算机视觉的齿条测量方法。建立一套计算机视觉的测量系统,系统把CCD摄像机安装于光栅反馈式精密导轨上,精密导轨带动CCD摄像头移动对齿条各处进行图像采集,通过对采集图像的处理,实现全齿的测量,获得齿条的基本参数如齿距p、齿厚s等数据。实验对指示表卡尺齿条进行测量,并与东京精密S1910DX3轮廓度仪的测量结果对比,结果表明,此方法的测量精度能满足该类齿条测量的要求。该测量方法简单实用,有效提高了卡尺齿条的测量效率,为卡尺齿条的在线检测提供技术保障。     

点阵测头成像视觉坐标测量系统的研究

柔性三维坐标测量在工业现场测量有较多应用.分析多目标点透视成像原理的基础上,提出了点阵测头成像视觉坐标测量的概念,给出系统完整的三种数学模型及求解方法.设计了一种实用测头,基于单台面阵CCD摄像机实现由三种类型测头组成的视觉测量样机.在距离摄像机1 000 mm,样机进行实际测量,并与三坐标测量机的检测结果进行比对.测试结果表明在摄像机成像面平行的两个方向的测量精度高于摄像机轴向测量精度.     

基于双目视觉系统的列车轨道异物距离检测

在线检测列车与轨道异物问的距离并为驾驶员提供减速信息对于行车安全具有重要意义。本文提出了一种基于双目视觉系统的列车轨道异物距离检测方法。通过对在机车上架设的摄像机获得的双目图像中待测目标对应点的准确匹配,应用双目视觉系统原理,根据左右视觉图像的视差实现机车与异物间距离的计算。     

基于计算机视觉的手写字符输入

提出了一种非接触式的手写字符输入方法.利用摄像机捕捉发光笔在一固定的单色背景平面上“书写”的运动轨迹,根据发光笔光斑坐标的位置恢复出“书写”字符的图像,最后识别输出.实验结果表明,该方法简单实用,对大写英文字母和数字的识别率均达到98％以上.     

高速视觉在线检测系统的软件抗干扰方法

机器视觉在线检测是建立在计算机视觉和图像处理基础上的一门新兴的检测技术,它通过摄像机采集到被测目标的图像,再通过图像处理技术获得被测对象的一些可描述参数,并对参数进行解析和判断,最终应用于实际检测、测量和控制,具有非接触、测量精度高、适用范围广和自动化程度高的特点。针对现有的多摄像机多线程高速视觉在线检测的场合所遇到的由系统本身、负载差异和用户操作所带来干扰问题,提出了一种高速视觉在线检测系统的软件抗干扰方法。最终实验表明,此方法使得高速视觉在线检测系统的检测速度提高了70%,为高速视觉在线检测系统的高速、稳定运行提供了保障。     

基于立体视觉的汽车安全气囊装配精度测评方法

本文提出了一种基于双目立体视觉检测而实现汽车安全气囊装配精度测评的方法,将CCD摄像机提供的待测安全气囊的图像与标准安全气囊的三维数模相结合,建立了汽车安全气囊轮廓检测点的位置公差V_x、V_y、V_z以及点所在轮廓曲线段的形状公差K作为装配精度参数的评价指标,自动完成轮廓尺寸参数的计算,判定待测安全气囊是否合格.实际验证结果表明,所建立的立体视觉安全气囊装配精度测评方法和指标可以快捷精确的评价汽车安全气囊的装配质量.     

基于轮廓与特征点的医学图像弹性配准方法

针对单一特征引导图像配准的准确度有限性,提出了一种同时使用轮廓与特征点的医学图像弹性配准方法。半自动的特征点提取方法既可以保证提取的精确性又能够避免繁琐的特征点对应关系建立过程。对于提取的轮廓,在保证外形的基础之上,通过轮廓直线化操作减少提取轮廓中关键点的数量,以提高计算效率。以两幅待配准图像中的特征点对间距离与轮廓对间距离累加和作为图像配准测度函数,选择ICP算法框架迭代地求解最优配准变换函数。通过与其他测度函数进行比较和真实图像实验结果对比,其结果表明,该算法由于采用轮廓与特征点同时引导图像配准,其配准效果好于单独使用特征点或者轮廓的图像配准算法。该算法既能匹配图像的整体结构信息(轮廓)又能对齐图像中感兴趣的生理解剖位置(特征点),更加准确地反映图像间差异情况,是一种快速、精确的医学图像配准方法。     

神经网络方法应用于轮廓定位

关于从图像中定位物体轮廓的问题,目前所采用的活动轮廓模型和基于自组织神经网络的算法,存在能量泛函优化容易陷入局部极值和演化过程依赖于初始轮廓的选取等问题。提出了一种基于RBF神经网络的轮廓定位算法。首先,通过自适应梯度阈值方法来获取图像特征点。然后,通过特征点的聚类建立一组基函数,把图像像素点的像素值和梯度构造输入向量空间,在网络权值训练完成后,利用网络的预测功能来准确判断物体轮廓。与传统算法相比,仿真结果表明提出的轮廓定位算法可以高效地实现目标轮廓定位。     

基于小波的彩色图像融合技术

由于图像拍摄时的几何差异和色彩差异,传统融合技术往往出现模糊或假边界.该文介绍一种融合两幅具有重叠区域的彩色图像的实用算法.算法采用交互式选取控制点并指定几何变形类型进行图像配准;在YIQ色彩空间分别融合各分量;在小波变换多尺度分析的基础上,模拟时域加权函数,提出基于小波变换的归一化Mask算法进行图像融合,算法在不同尺度上对各分解系数进行不同程度的融合,体现了时域中不同区域的重要程度.算法实用性强,应用方便.实验表明,融合图像平滑自然,具有很好的视觉效果.     

Three-dimensional data acquisition by trinocular vision

For recognition of three-dimensional (3D) shapes and measurement of 3D positions of objects it is important for a vision system to be able to measure the 3D data of dense points in the environment. One approach is to measure the distance on the basis of the triangulation principle from the disparity of two images. However, this binocular vision method has difficulty in finding a correspondence of features between two images. This correspondence problem can be solved geometrically by adding another camera, i.e. by trinocular vision. This paper presents the principles and implementation details of trinocular vision. On the basis of the proposed method, we carried out several experiments, from which we found that many correct correspondences could be established, even for images of a complex scene, by only the geometrical constraint of trinocular vision. However, when there are dense points in the image, multiple candidate points are found and a unique correspondence cannot be established. Two approaches to solve this problem are discussed in this paper.     

基于视觉特征的多传感器图像配准

多传感器图像配准在空间图像处理中有非常重要的应用价值,但同时也面临着多源空间数据各异性困难。考虑到图像配准过程中的多分辨率视觉特征,采用基于小波的多分辨率图像分解来指导从粗到细的配准过程,利用扩展的轮廓跟踪算法提取满足视觉特征的轮廓,在轮廓链码曲率函数的基础上实现基于傅里叶变换的多分辨率形状特征匹配。与已有的基于特征的图像配准算法进行实验比较,实验结果表明该方法对于从多传感器得到的异质图像具有良好的配准效果。     

基于误差扩散和均值漂移的DSA特征点选择

数字减影血管造影（DSA）技术在血管疾病的诊断和治疗中起着重要的作用。在DSA图像配准算法中,控制点的精度、数量以及它们在图像上分布的情况在很大程度上决定了几何校正和配准的精度。控制点通常采用规则的网格点,然而更加有效的方法是利用图像本身的特征提取控制点。提出了一种基于误差扩散（Error Diffusion）和均值漂移（Mean Shift）的DSA特征点选择算法。该算法引入误差扩散是为了利用图像本身的特征自适应地选择控制点。在边缘和纹理复杂区域取较多控制点（网格密集）,相反在平坦区域取较少控制点。引入均值漂移的目的是为了减少控制点的数量。实验结果表明,该算法可以自适应地把控制点安排到血管等关键图像特征上,并可以根据需要对控制点的数量进行优化。     

基于车载传感器的路面井盖自动定位识别算法研究*

市政井盖快速定位与识别是提升现代城市部件空间数字化管理水平需要解决的重要问题,针对该问题提出基于车载传感器的复杂背景下路面井盖目标自动定位识别算法。该算法以车载传感器获取的透视图像中井盖所具有的椭圆形几何特征为判据,先利用矢量边缘检测方法提取边缘信息,再运用轮廓跟踪法将边缘构造成轮廓链表,然后通过最小二乘法拟合与快速生成轮廓链表中可能存在的椭圆目标,并根据井盖的形状特征排除透视图中与路面井盖无对应关系的虚假椭圆目标,最终形成高精度定位识别结果。实证研究表明,对达到数据采集质量标准的图像,在一般情况下该算法     

基于机器视觉的矿车踏面磨耗检测设计

针对矿用轨道车辆传统的人工轮对检测方法的精度低、效率低等问题,设计了一个基于机器视觉的自动检测系统.通过摄像头采集辅助光源照射到轮对上光带的图像,使用Matlab对图像进行处理.算法上根据踏面图像的特征针对细线化方法进行了专门优化,并通过实验确定了轮廓检测的最佳阈值.将处理后的图像与标准图像进行差影比对,使用相机标定的相关参数进行计算得出踏面的磨耗量.实验证明,使用优化后处理算法的系统相比传统算法提高了精度.每个轮对平均检测时间小于2 s,误差小于±0.2 mm,可以快速大量地自动检测轮对踏面的磨损情况,保证了工业现场稳定安全的生产,具有一定的应用意义.     

基于改进主动轮廓模型的心室内窥显示及测量

将改进的Snake模型应用于心脏超声波图像处理：基于改进Snake模型的思想,得到了心脏超声波图像二维切片序列的轮廓点,在此基础上,得到分割出的心室上下左右4个曲面上轮廓点到中心平面的距离矩阵,并通过插值和平滑处理以及滤波处理工作,拟合出心室的三维曲面图（内窥曲面）,取得了较好的效果;在医学测量方面,对心室的切片面积、变化趋势及心室的体积进行了测量。实验表明,Snake模型应用于心脏超声波图像处理中是可行的,在三维医学图像处理中有较大的应用前景。     

一种无标记点三维点云自动拼接技术

基于相位投影和双目的三维光学测量系统已经广泛应用于各领域.受投影光测量系统单次测量范围大小的限制,对大型物体的测量需要在表面粘贴圆形标记点进行多次拼接的缺点,探讨一种基于SIFT的无标记点自动拼接技术.该技术采用SIFT方法获取两次测量的特征点,其次结合RANSAC求出图像特征点的匹配关系,再根据立体匹配中图像特征点与三维点云之间的对应关系,将二维特征点的对应关系映射到三维点云的对应关系上,最后由SVD奇异值分解算法求得旋转和平移矩阵实现拼接.实验证明:该方法可以避免在被测量对象上粘贴标记点,能够快速准确地实现自动拼接.